申请日2018.08.10
公开(公告)日2018.12.07
IPC分类号C02F9/04; C02F103/16
摘要
本发明公开了一种脱除湿法冶金行业萃余废水中COD的方法，先用石灰乳调节废水pH≥10，过滤将废渣去除，随后先用臭氧对废水进行初步处理，再用过硫酸盐法进行深度处理。本发明具有如下的有益效果：(1)采用分段式处理，分别提高了各段工序氧化剂的利用率;(2)处理渣量较小，降低了处理工艺的总体成本。
权利要求书
1.一种脱除湿法冶金行业萃余废水COD的方法，其特征在于：包含以下步骤：
(1)溶液碱化：向废水中加入石灰乳，调节废水pH≥10，反应0.5～8h，反应完成后，采用机械过滤方式液固分离，得过滤后的废水;
(2)臭氧高级氧化：向过滤后的废水中通入臭氧进行反应，反应过程不断加入碱类物质维持废水碱度在10～11之间，反应0.5～8h，得臭氧氧化后的废水;
(3)溶液酸化：向臭氧氧化后的废水中加入酸类物质调节pH至2～6，得调酸性后的废水;
(4)过硫酸盐高级氧化：向调酸性后的废水中先加入亚铁盐，然后加入过硫酸盐，亚铁盐按亚铁离子质量与过硫酸盐质量比0.2～0.8:1投加，过硫酸盐按与调酸性后的废水中COD质量比0.5～2:1投加，在搅拌条件下反应0.5～4h，得二次氧化处理后的废水;
(5)pH回调：向二次氧化处理后的废水中加入碱，调节废水pH至6～9后，经沉降或机械过滤与铁盐分离，即得处理后水，其COD≤50mg/L。
2.根据权利要求1所述的一种脱除湿法冶金行业萃余废水中COD的方法，其特征在于：所述反应温度控制为5～95℃。
3.根据权利要求1所述的一种脱除湿法冶金行业萃余废水中COD的方法，其特征在于：所述的碱类物质是氢氧化钠、氧化钠、氢氧化钾、氧化钾中的一种或它们的组合。
4.根据权利要求1所述的一种脱除湿法冶金行业萃余废水中COD的方法，其特征在于：所述的酸类物质是硫酸、盐酸、硝酸中的一种或它们的组合。
5.根据权利要求1所述的一种脱除湿法冶金行业萃余废水中COD的方法，其特征在于：所述的亚铁盐是氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的一种或它们的组合。
6.根据权利要求1所述的一种脱除湿法冶金行业萃余废水中COD的方法，其特征在于：所述的过硫酸盐是过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的一种脱除湿法冶金行业萃余废水中COD的方法，其特征在于：所述的臭氧通入浓度80mg/L～120mg/L。
说明书
一种脱除湿法冶金行业萃余废水COD的方法
技术领域
本发明属于冶金废水处理领域，尤其涉及一种脱除湿法冶金行业萃余废水COD的方法。
背景技术
萃取是一种有效的分离提纯金属的手段，在湿法冶金行内应用很多。是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。即利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。在实际操作过程中，萃取剂需与磺化煤油等混合后，才与水相接触，在充分搅拌条件下，实现从水中分离、提取目标离子的目的。根据有机相性质的不同，萃取过程中总会有不同程度的有机相溶于水中，造成萃余废水中COD值的升高。
萃取剂一般性质稳定，普通的方法难以将其降解，且由于湿法冶炼过程中通常会引入大量的酸、碱、盐，而目前尚未有培育出相应耐受性的菌落，故这类废水是无法通过微生物法来进行处理的。对于难处理有机废水，众多研究者提出了高级氧化技术处理技术，例如，臭氧氧化法、芬顿氧化法、过硫酸盐氧化法等及其衍生的一系列方法，其中，因臭氧具有效率高、无二次污染等特点，备受推崇。发明者在前期工作中发现，用臭氧法、芬顿法等方法处理萃余废水时，可有效去除其中80～90%的COD，要进一步往下降，则需大大提高氧化剂的用量，成本提升较大，分析原因可能使因为氧化过程中产生的副产物对臭氧和芬顿产生的自由基产生了抑制作用，影响了氧化过程的进行。而直接采用过硫酸盐，一是将引入较多的硫酸盐使处理后水盐度增大(若用石灰沉淀，则将进一步加大渣量)，二是药剂费用本身较高，因此不适宜直接投用。
针对此，研究一种更有效成本更低的方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种脱除湿法冶金行业萃余废水COD的方法。本发明提供了一种更为高效的处理手段，结合臭氧与过硫酸盐，利用臭氧先对废水进行初步处理，其次采用过硫酸盐法对废水进行深度处理，在减少渣量、降低成本的前提下，实现了废水的达标处理。
本发明的目的是通过如下方式实现的：
一种脱除湿法冶金行业萃余废水COD的方法，包含以下步骤：
(1)溶液碱化：向废水中加入石灰乳，调节废水pH≥10，反应0.5～8h，反应完成后，采用机械过滤方式液固分离，得过滤后的废水;
(2)臭氧高级氧化：向过滤后的废水中通入臭氧进行反应，反应过程不断加入碱类物质维持废水碱度在10～11之间，反应0.5～8h，得臭氧氧化后的废水;
(3)溶液酸化：向臭氧氧化后的废水中加入酸类物质调节pH至2～6，得调酸性后的废水;
(4)过硫酸盐高级氧化：向调酸性后的废水中先加入亚铁盐，然后加入过硫酸盐，亚铁盐按亚铁离子质量与过硫酸盐质量比0.2～0.8:1投加，过硫酸盐按与调酸性后的废水中COD质量比0.5～2:1投加，在搅拌条件下反应0.5～4h，得二次氧化处理后的废水;
(5)pH回调：向二次氧化处理后的废水中加入碱，调节废水pH至6～9后，经沉降或机械过滤与铁盐分离，即得处理后水，其COD≤50mg/L。
优选方案，所述步骤反应温度控制为5～95℃;所述的碱类物质是氢氧化钠、氧化钠、氢氧化钾、氧化钾中的一种或它们的组合。
优选方案，所述的酸类物质是硫酸、盐酸、硝酸中的一种或它们的组合;所述的亚铁盐是氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的一种或它们的组合。所述硫酸亚铁包括含水的硫酸亚铁和不含水的硫酸亚铁，进一步优选为七水合硫酸亚铁。
优选方案，所述的过硫酸盐是过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或它们的组合。
优选方案，所述的臭氧通入浓度≥80mg/L。
本发明具有如下的有益效果：(1)采用分段式处理，分别提高了各段工序氧化剂的利用率;(2)处理渣量较小，降低了处理工艺的总体成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1 萃余废水取自浙江金华市某厂，为萃镍余水，含COD为800mg/L，COD成分为P507、TBP及磺化煤油等。取废水10L，用石灰调节废水pH至pH=10，搅拌反应2h，采用真空抽滤方式进行过滤。向处理后废水中通入臭氧曝气进行反应，臭氧出口浓度80～120mg/L，气流量10L/min，反应2h后，加入硫酸酸化废水pH至pH=3。经测定，此时溶液COD降至158mg/L。随后向废水中先加入七水合硫酸亚铁0.375g，再加入过硫酸钾0.15g，继续搅拌反应1h，完成后，用石灰调节pH至8～9，采用真空抽滤方式进行过滤，测定过滤水COD为28mg/L。
实施例2 萃余废水取自湖南益阳市某厂，为萃钒余水，含COD为1200mg/L，COD成分为P204、TBP及磺化煤油等。取废水10L，用石灰调节废水pH至pH=10，搅拌反应1h，采用真空抽滤方式进行过滤。向处理后废水中通入臭氧曝气进行反应，臭氧出口浓度80～120mg/L，气流量15L/min，反应1h后，加入硫酸酸化废水pH至pH=4。经测定，此时溶液COD降至137mg/L。随后向废水中先加入七水合硫酸亚铁0.3g，再加入过硫酸钠0.2g，继续搅拌反应1h，完成后，用石灰调节pH至8～9，采用真空抽滤方式进行过滤，测定过滤水COD为39mg/L。
