申请日2007.11.23
公开(公告)日2008.05.21
IPC分类号C02F1/70
摘要
本发明公开了一种快速降低废水COD值的方法。将废水与超细铁粉混合，搅拌反应20min-3hr，再滤去沉淀物;超细铁粉质量与废水总需氧量之比为(1～20)∶1。用这种方法降低废水的COD值，反应时间短，成本低，反应后产生的铁氧化物或氢氧化铁沉淀，对环境无害，在治理水体的还原性物质污染方面将会有很好的应用前景。
权利要求书
1.一种快速降低废水COD值的方法，其特征在于，将超细铁 粉与废水混合，搅拌反应20min～3hr，然后滤去沉淀物;超细铁粉 质量与废水总需氧量之比为(1～20)∶1。
2.如权利要求1所述一种快速降低废水COD值的方法，其特 征在于，所述的超细铁粉为平均粒径100～200nm的单质铁。
3.如权利要求1所述一种快速降低废水COD值的方法，其特 征在于，搅拌速率为500～2000rpm。
说明书
一种快速降低废水COD值的方法
技术领域
本发明涉及环境领域，尤其是废水处理领域，具体涉及利用超细 铁粉快速处理废水的方法。
背景技术
废水中的还原性物质主要包括有机物和少量的硫化物、亚铁盐、 亚硝酸盐等无机物。化学需氧量(chemical oxygen demand，COD) 是指在一定条件下，用氧化剂氧化1L水样中的上述还原性物质所消 耗的氧化剂的量，单位是mg/L(以O2计)，因此，COD反映的是 水中受还原性物质污染的程度。
基于水体受有机物污染现象比较普遍，且受有机物污染的程度变 化比较快，所以COD还可表征水中有机物的相对含量。
目前，国内外降低水体COD的方法主要有氧化剂氧化法、电解 法、生物处理法。氧化剂氧化法原理简单，但仅仅是在形式上降低了 COD，不排除造成二次污染的可能;电解法适用于处理一般氧化剂 难以氧化的还原性有机物，但耗电量大，不经济;生物处理法自然、 无污染，但存在特殊微生物的培养、速度较慢、只适用于处理初始 COD值不太高的水样等局限。
因此，需要能简便快速降低废水COD值、而且成本较低的方法。 目前，还原铁粉可以用于处理废水，但基本上是用于处理含氯有机物 或者某些卤代有机物质，尚无利用铁粉处理废水以降低COD。
发明内容
本发明旨在提供一种快速降低水体COD值的方法，以克服现有 COD处理方法中易造成二次污染、成本过高、操作繁琐的缺点。
其技术方案为：将超细铁粉与废水混合，搅拌反应20min～3hr， 然后滤去沉淀物。
超细铁粉质量与废水中总需氧量(即COD值与废水体积的乘积) 之比为(1～20)g∶1g。
搅拌速率为500～2000rpm。
超细铁粉为平均粒径100～200nm的单质铁。可通过研磨废铁 屑制得。
应用超细铁粉可以吸附水中的有机物，或者与废水中物质发生化 学反应，以降低废水中还原物质含量。常温常压下，使用少量超细铁 粉，搅拌反应即可迅速降低废水的COD值。
与使用常规的还原铁粉相比，利用超细铁粉处理废水，大大缩短 了反应时间。通常经过一次处理后废水COD值下降50%以上;经过 两次处理后，COD可下降80%以上。
可以采用废铁屑为原料，经过研磨后得到所需的超细铁粉，因此 成本低。利用这种方法处理废水，反应后产生的铁氧化物或氢氧化铁 沉淀，对环境无害。因此，本发明在治理水体的还原性物质污染方面 将会有很好的应用前景。
具体实施方式
实施例1 超细铁粉的制备方法之一
取一定量废铁屑，进行粗磨，将粗磨产物过100目标准筛，各 取50克过筛之产物置于两个玛瑙罐中，放入大量氧化锆珠作为球磨 介质，放入的量约至球磨罐高度的1/2左右，将两者充分混匀后，将 玛瑙罐密封，置于高能球磨机上进行高速碰撞研磨，时间24小时， 完成后将得到的产物快速转移到小瓶中，密封保存。所得超细铁粉粒 径范围100～200nm。
实施例2超细铁粉的制备方法之二
各取50克还原铁粉，置于两个玛瑙罐中，放入大量氧化锆珠作 为球磨介质，放入的量约至球磨罐高度的1/2左右，将两者充分混匀 后，将玛瑙罐密封，置于高能球磨机上进行高速碰撞研磨，时间12 小时，完成后将得到的产物快速转移到小瓶中，密封保存。所得超细 铁粉粒径范围100～200nm。
实施例3超细铁粉对模拟水样的COD的降低
用分析纯一水合葡萄糖配制COD=500mg/L的水样200mL，投 入用实施例1所制备的超细铁粉0.2g，搅拌反应1h，速度为1000 转/min，搅拌结束后稍静置，然后抽滤掉反应产生的沉淀物，用重铬 酸钾法测定滤液的COD值为220mg/L，即超细铁粉对该模拟水样 COD值的降低率为56.0%。
实施例4
取某小河的水样200mL，用重铬酸钾法测得其COD值为 57.3mg/L，投入用实施例1所制备的超细铁粉0.2g，搅拌反应1h， 速度为1000转/min，搅拌结束后稍静置，然后抽滤掉反应产生的沉 淀物，用重铬酸钾法测定滤液的COD值为23.7mg/L，即超细铁粉 对该水样COD值的降低率为58.6%。
实施例5
取某工厂的废水样200mL，用重铬酸钾法测得其COD值为 520mg/L，投入用实施例1所制备的超细铁粉0.2g，搅拌反应1h， 速度为1000转/min，搅拌结束后稍静置，然后抽滤掉反应产生的沉 淀物，用重铬酸钾法测定滤液的COD值为184mg/L，即超细铁粉对 该水样COD值的降低率为64.6%。
实施例6
将实施例5中处理后得到的COD=184mg/L的全部滤液收集起 来，取100mL，投入实施例1所制备的超细铁粉0.1g，搅拌反应1h， 速度为1000转/min，搅拌结束后稍静置，然后抽滤掉反应产生的沉 淀物，用重铬酸钾法测定滤液的COD值为58.3mg/L，即超细铁粉 对该原始水样COD值的累计降低率为88.8%。
实施例7
用分析纯一水合葡萄糖配制COD=500mg/L的水样200mL，投 入用实施例2中方法制备的超细铁粉0.2g，搅拌反应1h，速度为 1000转/min，搅拌结束后稍静置，然后抽滤掉反应产生的沉淀物， 用重铬酸钾法测定滤液的COD值为198mg/L，即超细铁粉对该模拟 水样COD值的降低率为60.4%。
实施例8
取某小河的水样200mL，用重铬酸钾法测得其COD值为 57.3mg/L，投入用实施例2中方法制备的超细铁粉0.2g，搅拌反应 1h，速度为1000转/min，搅拌结束后稍静置，然后抽滤掉反应产生 的沉淀物，用重铬酸钾法测定滤液的COD值为20.2mg/L，即超细 铁粉对该水样COD值的降低率为64.7%。
实施例9
取某工厂的废水样200mL，用重铬酸钾法测得其COD值为 520mg/L，投入用实施例2中方法制备的超细铁粉0.2g，搅拌反应 1h，速度为1000转/min，搅拌结束后稍静置，然后抽滤掉反应产生 的沉淀物，用重铬酸钾法测定滤液的COD值为166mg/L，即超细铁 粉对该水样COD值的降低率为68.1%。
实施例10
将实施例9中处理后得到的COD=166mg/L的全部滤液收集起 来，取100mL，投入实施例2所制备的超细铁粉0.1g，搅拌反应1h， 速度为1000转/min，搅拌结束后稍静置，然后抽滤掉反应产生的沉 淀物，用重铬酸钾法测定上层清液的COD值为51.7mg/L，即超细 铁粉对该原始水样COD值的累计降低率为90.1%。
