本发明属于废水处理及综合利用技术领域，具体涉及一种含高浓度cod和硫化物废水的处理方法。
背景技术：
随着我国城市化和工业化进程的加快，我国工业用水量呈现出逐年上升的趋势。各种生产的废水未达标直接排放至水体，导致水污染问题日益严重。化学需氧量(cod)是评价废水对水体污染程度的重要指标，高浓度硫化物在水中也会带来危害，工业废水中，常常含有大量的cod(3000～10000mg/l))和硫离子(s2-)(15000mg/l左右)。生活污水及工业废水中，常常含有大量的cod和氨氮。高浓度cod会导致水体变成厌氧状态，从而发黑、发臭，不仅影响水质，还会影响周边环境，甚至会影响生活在这种环境下的人群的健康状态，也会损坏某些特定的组织器官及神经系统功能。而废水中高浓度的硫化物容易形成硫化氢，并从水中逸散到空气中，产生恶臭的气味，严重污染大气，并且硫化氢是一种强烈的神经性毒气，毒性与氰酸相当，吸入人体后，会对呼吸系统、循环系统、消化系统及神经系统造成不同程度的影响。硫化氢对水中动物和植物也会产生影响，它剧烈的毒性会影响生物的生长繁殖。污水中硫化物浓度过高时，水中微生物的细胞结构易遭到破坏，菌体内的酶因此产生变质，活性受到抑制，引起污泥膨胀，也会影响污水的后续处理。因此生活污水和工业废水在排放前需要经过预先处理达标后才能排放。
目前常用的处理高cod及硫化物废水的方法有直接吹脱法、fenton法、吸附法、生物法和蒸汽气提法等。其中吹脱法是最早使用的方法，但硫化氢被吹出后往往对大气污染严重，且吹脱法对cod的去除效果也不理想。fenton法虽然在去除硫化物的同时也能去除cod，但往往工艺较为复杂，也需要添加大量的强氧化剂，成本较高。吸附法往往需要利用活性炭或其他高分子吸附剂，导致成本较高。生物法虽然处理效果好，但也不能去除cod，且成本高，技术也不是很成熟，需要的处理时间也较长。蒸汽汽提法对脱除硫化物有很好的效果，操作也较简单，但往往需要耗费大量的能量，成本略高。
因此，提供一种成本较低且去除率更高的处理方法去除废水中的硫化物和cod，对保障区域水系统清洁和保证人们的健康有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，该处理方法在保证去除率的效果下，去除废水中的硫化物和cod的成本更低。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，包括如下步骤：将废水的ph调至6～7后，向废水中加入熟化后的轻烧氧化镁浆液，混合均匀后，再向废水中加入固体氢氧化铁，再次混合均匀，并对废水进行曝气搅拌，在曝气搅拌过程中当废水表层出现泡沫后，去除废水表面的泡沫，曝气搅拌4～6h后即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
1、本发明提供的含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，先将废水的ph调至6～7后，废水中的部分硫离子以硫化氢气体的形式溢出，被熟化后的轻烧氧化镁浆液吸附，形成mg(oh)2·(h2s)x固溶体，并进一步分解为硫氢化镁，经曝气搅拌氧化后生成硫酸镁而除去，同时加入的氢氧化铁起到催化作用，能加快硫化物氧化的反应进程；
2、本发明提供的含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，熟化后的轻烧氧化镁浆液具有吸附作用，能够有效吸附废水中的cod和悬浮物，并能够在曝气搅拌作用下携带cod上浮，在除泡沫的过程中被去除，有效的降低了废水中cod的浓度；
3、本发明提供的含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，通过调整废水的ph、加入熟化后的轻烧氧化镁浆液和氢氧化铁相结合，能将废水中的硫化物浓度和cod浓度大大降低，对废水中硫化物的去除率最高可达99.26％，对废水中cod的去除率最高可达81.66％；本发明提供的处理方法与目前常用的方法相比，大大降低了处理成本，同时也具有运行维护简单、操作方便，无二次污染等优点，该方法能用于印染废水以及其他含有超高浓度硫化物和cod的废水，具有适应范围广、处理效果好、经济有效等特点，具有较大的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明处理方法的工艺流程图；
图2为本发明使用的叶轮气浮机的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，包括如下步骤：
将废水的ph调至6～7后，向废水中加入熟化后的轻烧氧化镁浆液，混合均匀后，再向废水中加入固体氢氧化铁，再次混合均匀，并对废水进行曝气搅拌，在曝气搅拌过程中当废水表层出现泡沫后，去除废水表面的泡沫，曝气搅拌4～6h后即可。
在本发明的一些优选实施方式中，待处理的废水的cod浓度为3000～10000mg/l，硫离子的浓度小于15000mg/l，待处理废水的ph大于8。
在本发明的一些优选实施方式中，熟化后的轻烧氧化镁是采用如下方法制备得到的：将固体氧化镁与水混合后，加热至70～90℃，熟化2～3h后得到轻烧氧化镁浆液，加入的水的量只要能使固体氧化镁形成浆液即可。
在本发明的一些优选实施方式中，熟化后的轻烧氧化镁浆液的加入量与废水中硫离子的质量比为0.8～1.5：1。
在本发明的一些优选实施方式中，固体氢氧化铁的加入量与废水中硫离子的质量比为0.05～0.1：1。
在本发明的一些优选实施方式中，在废水曝气搅拌过程中加入硫酸或盐酸将废水的ph维持在6～7。
本发明中，利用曝气搅拌设备对废水进行曝气搅拌，且该曝气搅拌设备上设有刮除废水表层泡沫的刮泡板。本领域的技术人员可以根据实际需要选择合适的曝气搅拌装置，例如：可以选择如图2所示的叶轮气浮机，曝气搅拌装置包括但不限于叶轮气浮机，本发明中对曝气搅拌装置不做进一步的限定。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。本发明中所用的实验材料如无特殊说明，均为市场购买得到。
实施例1：
本发明的实施例1提供了一种含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，包括如下步骤：
某含有cod和硫化物的废水，其硫离子浓度为10000mg/l，cod浓度为5000mg/l，ph为13.29，取5l该废水样，向废水样中加入盐酸将废水样的ph调至6后，将废水置于叶轮气浮机中，取4.8g固体mgo，加入适量水，将固体氧化镁与水混合均匀，加热至70℃，熟化3h后得到轻烧氧化镁浆液，将轻烧氧化镁浆液加入废水中，充分搅拌混合均匀后，再向废水中加入0.8g氢氧化铁，再次混合均匀后，开启叶轮气浮机，打开充气装置和刮板开关，废水在常温下进行曝气搅拌，在曝气搅拌过程中当废水表层出现泡沫后，去除废水表面的泡沫，曝气搅拌5h即可。
实施例2：
本发明的实施例2提供了一种含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，包括如下步骤：
某含有cod和硫化物的废水，其硫离子浓度为10000mg/l，cod浓度为5000mg/l，取5l该废水样，向废水样中加入盐酸将废水样的ph调至6后，将废水置于叶轮气浮机中，取4.8g固体mgo，加入适量水，将固体氧化镁与水混合均匀，加热至75℃，熟化2.5h后得到轻烧氧化镁浆液，将轻烧氧化镁浆液加入废水中，充分搅拌混合均匀后，再向废水中加入0.8g氢氧化铁，再次混合均匀后，开启叶轮气浮机，打开充气装置和刮板开关，废水在常温下进行曝气搅拌，在废水曝气搅拌过程中加入盐酸将废水的ph维持在6～7，在曝气搅拌过程中当废水表层出现泡沫后，去除废水表面的泡沫，曝气搅拌5h即可。
实施例3：
本发明的实施例3提供了一种含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，包括如下步骤：
某含有cod和硫化物的废水，其硫离子浓度为5000mg/l，cod浓度为5000mg/l，取5l该废水样，向废水样中加入盐酸将废水样的ph调至6后，将废水置于叶轮气浮机中，取2.5g固体mgo，加入适量水，将固体氧化镁与水混合均匀，加热至80℃，熟化2.5h后得到轻烧氧化镁浆液，将轻烧氧化镁浆液加入废水中，充分搅拌混合均匀后，再向废水中加入0.5g氢氧化铁，再次混合均匀后，开启叶轮气浮机，打开充气装置和刮板开关，废水在常温下进行曝气搅拌，在废水曝气搅拌过程中加入盐酸将废水的ph维持在6～7，在曝气搅拌过程中当废水表层出现泡沫后，去除废水表面的泡沫，曝气搅拌5h即可。
实施例4：
本发明的实施例4提供了一种含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，包括如下步骤：
某含有cod和硫化物的废水，其硫离子浓度为2000mg/l，cod浓度为3000mg/l，取5l该废水样，向废水样中加入盐酸将废水样的ph调至6后，将废水置于叶轮气浮机中，取1g固体mgo，加入适量水，将固体氧化镁与水混合均匀，加热至90℃，熟化2h后得到轻烧氧化镁浆液，将轻烧氧化镁浆液加入废水中，充分搅拌混合均匀后，再向废水中加入0.5g氢氧化铁，再次混合均匀后，开启叶轮气浮机，打开充气装置和刮板开关，废水在常温下进行曝气搅拌，在废水曝气搅拌过程中加入盐酸将废水的ph维持在6～7，在曝气搅拌过程中当废水表层出现泡沫后，去除废水表面的泡沫，曝气搅拌5h即可。
通过实施例1～4的处理方法处理后的废水中的硫离子和cod浓度大大降低，能直接进入废水处理厂进行进一步的生化处理，实施例1～4处理后的废水中的硫离子和cod的浓度如表1所示。
表1
由表1可以看出，通过本发明的处理方法处理后的废水中的硫化物浓度和cod浓度大大降低，对废水中硫化物的去除率最高可达99.26％，对废水中cod的去除率最高可达81.66％。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
技术特征：
1.一种含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：将废水的ph调至6～7后，向废水中加入熟化后的轻烧氧化镁浆液，混合均匀后，再向废水中加入固体氢氧化铁，再次混合均匀，并对废水进行曝气搅拌，在曝气搅拌过程中当废水表层出现泡沫后，去除废水表面的泡沫，曝气搅拌4～6h后即可。
2.根据权利要求1所述的含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，其特征在于，待处理的废水的cod浓度为3000～10000mg/l，硫离子的浓度小于15000mg/l，待处理废水的ph大于8。
3.根据权利要求1所述的含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，其特征在于，所述熟化后的轻烧氧化镁是采用如下方法制备得到的：将固体氧化镁与水混合后，加热至70～90℃，熟化2～3h后得到轻烧氧化镁浆液。
4.根据权利要求1所述的含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，其特征在于，所述熟化后的轻烧氧化镁浆液的加入量与废水中硫离子的质量比为0.8～1.5：1。
5.根据权利要求1所述的含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，其特征在于，所述固体氢氧化铁的加入量与废水中硫离子的质量比为0.05～0.1：1。
6.根据权利要求1所述的含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，其特征在于，在废水曝气搅拌过程中加入硫酸或盐酸将废水的ph维持在6～7。
7.根据权利要求1所述的含高浓度cod和硫化物废水的处理方法，其特征在于，利用曝气搅拌设备对废水进行曝气搅拌，且所述曝气搅拌设备上设有刮除废水表层泡沫的刮泡板。
技术总结
本发明公开了一种含高浓度COD和硫化物废水的处理方法，包括如下步骤：将废水的pH调至6～7后，向废水中加入熟化后的轻烧氧化镁浆液，混合均匀后，再向废水中加入固体氢氧化铁，再次混合均匀，并对废水进行曝气搅拌，在曝气搅拌过程中当废水表层出现泡沫后，去除废水表面的泡沫，曝气搅拌4～6h后即可。本发明提供的含高浓度COD和硫化物废水的处理方法，通过调整废水的pH、加入熟化后的轻烧氧化镁浆液和氢氧化铁相结合，能将废水中的硫化物浓度和COD浓度大大降低，对废水中硫化物的去除率最高可达99.26％，对废水中COD的去除率最高可达81.66％。
技术研发人员：包申旭;余琛;杨思原
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2020.03.31
技术公布日：2020.07.07
声明：
“含高浓度COD和硫化物废水的处理方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：武汉理工大学
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2024年12月13日 ~ 15日 
