申请日2018.08.06
公开(公告)日2018.12.25
IPC分类号C02F1/72; C02F1/78; C02F103/02
摘要
本发明涉及一种臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，具体是将过硫酸盐加入到待处理制药废水中充分氧化溶解后，再加入到均相臭氧催化氧化反应器中，将臭氧通过均相臭氧催化氧化反应器底部的微孔钛板曝气，对有机物进行降解氧化反应，绿色废水氧化剂臭氧分解产物为氧气，不产生二次污染，无毒副作用产生;且臭氧协同过硫酸盐处理制药废水COD的去除率要优于同条件下传统处理制药废水的方法。
权利要求书
1.一种臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，其特征是，包括以下步骤：
a.将过硫酸盐加入到装有制药废水的存储罐内，开动搅拌器充分溶解，然后将溶解后的过硫酸盐溶液加入到均相臭氧催化氧化反应器中;
b.向臭氧发生器中通入空气，产生的臭氧混合气体通入均相臭氧催化氧化反应器中，通过其底部的钛板曝气装置进行曝气，过硫酸盐与臭氧和制药废水进行有机物的降解氧化反应，完成制药废水的处理过程。
2.根据权利要求1所述臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，其特征是，所述制药废水为制药生产过程实际产生的二级生化出水。
3.根据权利要求1所述的臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，其特征是，步骤a中所述过硫酸盐是以固体形式投加到待处理的制药生产废水中进行溶解，溶解后的过硫酸盐在废水中的浓度为10～30mmol/L。
4.根据权利要求1或3所述的臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，其特征是，步骤a中所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或其混合物。
5.根据权利要求1所述的臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，其特征是，步骤a中所述的存储罐为带搅拌器的的储罐，加入到存储罐的制药废水量为500ml。
6.根据权利要求1中所述的臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，其特征是，步骤b中所述的臭氧混合气体的通气量为1L/min;所述的降解氧化反应的反应时间为5-30min。
7.根据权利要求1所述臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，其特征是，步骤b中所述的臭氧混合气体是以空气为气源通过臭氧发生器产生的臭氧和空气的混合气体。
8.根据权利要求1所述臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，其特征是，步骤b中所述的曝气装置为微孔钛板，微孔钛板孔径是45～55um。
9.根据权利要求1所述臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，其特征是，步骤b的降解氧化反应温度为20～30℃。
10.根据权利要求1所述臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，其特征是，包括以下具体步骤：
a.将过硫酸钾加入到装有500ml制药废水的存储罐内，开动搅拌器充分溶解，溶解后的过硫酸钾在废水中的浓度为20mmol/L，然后将溶解后的过硫酸盐溶液加入到均相臭氧催化氧化反应器中;
b.向臭氧发生器中通入空气，臭氧发生器产生的臭氧和空气形成的混合气体以1L/min的通气量通入均相臭氧催化氧化反应器中，通过其底部孔径为50um的微孔钛板曝气装置进行曝气，过硫酸盐与臭氧和制药废水进行有机物的降解氧化反应，降解氧化反应在室温下，降解氧化反应时间30分钟，即完成制药废水的处理过程。
说明书
一种臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法。
背景技术
制药行业作为我国的生产支柱产业之一，随着制药行业的发展废水排放量日益增大。制药生产废水对环境和人类造成了不可忽视的影响。制药废水具有有机物浓度高、水质复杂、可生化性能差的特点。因此传统处理方法在处理制药废水过程中已不能达到很好的处理效果。因此各种高级氧化技术受到研究者的追捧。
臭氧作为一种强氧化剂，因臭氧反应后的分解产物为O2不产生二次污染而受到研究者的关注。但是由于臭氧在降解有机物时具有较强的选择性，而且臭氧传质效率差、利用率低、反应速率低等造成水处理成本急剧增加，进而限制了臭氧在水处理中的使用。臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水工艺不仅可以提高臭氧利用率，臭氧组合处理废水过程又不产生二次污染，加入过硫酸盐可以形成臭氧氧化体系、过硫酸盐氧化，由于过硫酸盐和臭氧相互促进产生的HO·氧化体系和SO42-·氧化体系形成的多氧化互相促进体系。
发明内容
本发明为解决传统处理方法在处理制药废水过程中的不足，提供一种臭氧协同过硫酸盐处理废水的方法，特别在于臭氧协同过硫酸盐的一种高级氧化水处理技术，
本发明的原理主要在于臭氧和过硫酸盐均为常用废水处理氧化剂，且降解氧化过程中可以氧化促进构成多样化体系，形成具有较强氧化性的自由基，使得降解氧化过程选择性降低。
本发明技术方案具体按照以下步骤进行：
本发明一种臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理制废水的方法，包括以下步骤：
a.将过硫酸盐加入到装有制药废水的存储罐内，开动搅拌器充分溶解，然后将溶解后的过硫酸盐溶液加入到均相臭氧催化氧化反应器中;
b.向臭氧发生器中通入空气，产生的臭氧混合气体通入均相臭氧催化氧化反应器中，通过其底部的钛板曝气装置进行曝气，过硫酸盐与臭氧和制药废水进行有机物的降解氧化反应，完成制药废水的处理过程。
所述制药废水为制药生产过程实际产生的二级生化出水。
优选的，步骤a中所述过硫酸盐是以固体形式投加到待处理的制药生产废水中进行溶解，溶解后的过硫酸盐在废水中的浓度为10～30mmol/L。
优选的，步骤a中所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或其混合物。
优选的，步骤a中所述的存储罐为带搅拌器的的储罐，加入到存储罐的制药废水量为500ml。
优选的，步骤b中所述的臭氧混合气体的通气量为1L/min;所述的降解氧化反应的反应时间为5-30min。
优选的，步骤b中所述的臭氧混合气体是以空气为气源通过臭氧发生器产生的臭氧和空气的混合气体。
优选的，步骤b中所述的曝气装置为微孔钛板，微孔钛板孔径是45～55um。
优选的，步骤b的降解氧化反应温度为20～30℃。
优选的，所述臭氧协同过硫酸盐催化氧化处理废水的方法，包括以下具体步骤：
a.将过硫酸钾加入到装有500ml制药废水的存储罐内，开动搅拌器充分溶解，溶解后的过硫酸钾在废水中的浓度为20mmol/L，然后将溶解后的过硫酸盐溶液加入到均相臭氧催化氧化反应器中;
b.向臭氧发生器中通入空气，臭氧发生器产生的臭氧和空气形成的混合气体以1L/min的通气量通入均相臭氧催化氧化反应器中，通过其底部孔径为50um的微孔钛板曝气装置进行曝气，过硫酸盐与臭氧和制药废水进行有机物的降解氧化反应，降解氧化反应在室温下，降解氧化反应时间30分钟，即完成制药废水的处理过程。
近年来过硫酸盐作为一种氧化剂在废水处理过程中得到了应用，过硫酸盐在一定活化条件下可以产生氧化性更强的SO42-·，形成SO42-·高级氧化过程。SO42-·高级氧化过程与传统的HO·高级氧化过程相比，SO42-·半衰期更长更稳定，受PH影响较小的优点。在实际应用中更容易控制，固体过硫酸盐在运输和储存方面更为方便。
本发明与现有技术相比具有以下显著的优点：
1.本发明采用绿色废水氧化剂氧化剂臭氧，臭氧分解产物为氧气不产生二次污染。
2.本发明采用臭氧和过硫酸盐作为氧化剂储存方便，价格适中，操作简单易行，可以根据进水水质和出水要求灵活控制氧化剂投加量和反应时间。
3.本发明采用臭氧过硫酸盐复合氧化体系，有效的减少了废水在反应器中的停留时间，无有毒副产物产生。
4.本发明采用臭氧协同过硫酸盐处理废水COD的去除率要优于传统处理废水COD的去除率。
