一种高盐废水中cod的去除工艺
技术领域
1.本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种高盐废水中cod的去除工艺。
背景技术：
2.高盐废水是指总含盐质量分数至少1％的废水，其主要来自化工厂及石油和天然气的采集加工等，这种废水含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质等)。
3.废水中高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用，常用的生化方法难以处理，而现有其他物化处理方法又存在着运行不稳定，运行成本高的缺点。含盐废水的产生途径广泛，水量也逐年增加，找到一种经济合理的含盐废水有机物去除工艺至关重要。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种高盐废水中cod的去除工艺，克服了现有技术的不足，将芬顿氧化、活性炭吸附及管式微(超)滤工艺整合，利用芬顿试剂的氧化作用、粉末活性炭吸附作用及管式膜系统的过滤截留浓缩作用有效地降低高盐废水中的cod浓度。
5.为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
6.一种高盐废水中cod的去除工艺，包括以下步骤：
7.(1)ph调节：将高盐废水转移至带搅拌的ph调节池中，在搅拌高盐废水的同时加入酸，调节废水的ph在3～4。
8.(2)氧化处理：将步骤(1)出水由提升泵输入芬顿氧化池，在芬顿氧化池中投加h2o2和硫酸亚铁并充分搅拌；该步骤工艺原理如下：
9.二价铁离子(fe
2+
)、和双氧水之间的链反应催化生成羟基自由基，具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟，高达2.80v。另外，羟基自由基具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和能高达569.3kj具有很强的加成反应特性，因而fenton试剂可无选择氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。
10.(3)活性吸附：步骤(2)出水自流进入活性炭吸附池中，按照cod质量浓度的3～6倍投加相应质量的粉末活性炭并充分搅拌，吸附处理45
?
60min；
11.粉末活性炭是具有非常大比表面积的多孔物质，对废水中的cod、氨氮和重金属都有良好的吸附作用。活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。
12.①
物理吸附：主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中，活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的，就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。
13.②
化学吸附：除了物理吸附之外，化学反应也经常发生在活性炭的表面。活性炭不仅含碳，而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢，例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等.这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面，活性炭的吸附正是上述二种吸附综合作
用的结果。
14.影响活性炭吸附的因素有温度、ph值和有机物的特性等。其中ph和有机物特性对活性炭吸附性能影响最大。研究表明活性炭在酸性或中性条件下，对分子量500～3000的有机物吸附作用最佳。步骤(2)反应后ph范围在4～5，为活性炭的最佳吸附ph条件。同时经过芬顿试剂氧化以后，大部分有机物变为二氧化碳和水，少部分大分子难降解有机物被氧化成为小分子有机物，这部分小分子有机物也利于活性炭进行吸附；经过芬顿氧化和粉末活性炭吸附后，高盐废水中的cod浓度得以削减。
15.(4)浓缩处理：步骤(3)出水自流进入浓缩水池中，在搅拌的同时加入碱，控制浓缩水池中高盐废水ph值在8～9，处理时间为2～4h；
16.(5)管式微滤系统过滤：步骤(4)中废水由循环泵输入管式微滤系统，过滤处理后，管式超滤系统产水达标排放或回用，浓水返回至步骤(4)的浓缩水池中；
17.管式微(超)滤系统采用错流过滤方式，固液混合物在膜表面错流流动，固体颗粒随着错流状态下在固体混合物中不断浓缩，浓缩到一定浓度(3％)的固液混合物排入污泥处置系统。管式微(超)滤系统可有效截留高盐废水中粉末活性炭、氢氧化铁、胶体、细菌和其他悬浮物，最终降低废水中cod的浓度。
18.进一步，步骤(2)中h2o2与高盐废水中cod的质量比为5～6:1，且h2o2与硫酸亚铁中的fe
2+
的摩尔比为3～6:1。
19.进一步，步骤(3)中所述粉末活性炭的原料按照重量份包括：活性污泥20
?
60份、氢氧化钠10
?
20份、碳酸钠6
?
10份、明胶15
?
25份、碳酸氢钾2
?
6份，其余为去离子水。
20.进一步，所述粉末活性炭的制备方法包括以下步骤：
21.s1、将活性污泥放入恒温鼓风干燥箱中烘干至污泥的含水率为10％左右，取出磨碎，过20目筛，得到干燥的预处理污泥粉末；
22.s2、将所述s1中预处理后的污泥粉末置于氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中浸泡24h，过滤后装于坩埚中炭化处理，冷却至室温后，经研磨得到污泥活性炭；
23.s3、将污泥活性炭和碳酸氢钾、去离子水在烧杯中均匀混合，干燥后在氩气氛围下活化，再使用热水与盐酸溶液充分浸洗，自然冷却至室温后用去离子水反复漂洗，直至洗涤液的ph值大于5，放入120℃烘箱中烘干，取出冷却，所得产品即为粉末活性炭。
24.进一步，所述s2中炭化处理的条件为氩气氛围200～400℃，保温2h，升温速率为1～3℃/min。
25.进一步，所述s3中活化的条件为500～700℃，活化2～3h。
26.进一步，步骤(4)中所述浓缩水池内设污泥泵，保持浓缩水池中悬浮物浓度≤3％，即当浓缩水池(箱)中悬浮物浓度≥3％时，启动污泥泵排泥。
27.进一步，步骤(5)中所述管式微滤系统的具体规格为：膜管内径≥12.7mm，流速3～4m/s，循环流量1.5～2m3/h.单根，管式超滤膜通量为200～300lmh，膜管材质为pvdf或pp。
28.本发明与现有技术相比较，具有以下有益效果：
29.1、本发明将芬顿氧化、活性炭吸附及管式微(超)滤工艺整合，利用芬顿试剂的氧化作用、粉末活性炭吸附作用及管式膜系统的过滤截留浓缩作用有效地降低高盐废水中的cod浓度。
30.2、本发明采用活性污泥作为原料制备多孔结构的活性炭进行吸附处理，降低企业
成本，实现废物回收利用，更加绿色环保。
附图说明
31.图1为一种高盐废水中cod的去除工艺的设备流程图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例1
34.本实施例公开了一种高盐废水中cod的去除工艺，包括以下步骤：
35.(1)ph调节：将高盐废水转移至带搅拌的ph调节池中，在搅拌高盐废水的同时加入酸(盐酸或硫酸)，调节废水的ph在3～4。
36.(2)氧化处理：将步骤(1)出水由提升泵输入芬顿氧化池，在芬顿氧化池中投加h2o2和硫酸亚铁并充分搅拌，h2o2与高盐废水中cod的质量比为5:1，且h2o2与硫酸亚铁中的fe
2+
的摩尔比为3:1。
37.(3)活性吸附：步骤(2)出水自流进入活性炭吸附池中，按照cod质量浓度的3～6倍投加相应质量的粉末活性炭并充分搅拌，吸附处理45
?
60min；
38.粉末活性炭的原料按照重量份包括：活性污泥20份、氢氧化钠10份、碳酸钠6份、明胶15份、碳酸氢钾2份，其余为去离子水；
39.粉末活性炭的制备方法包括以下步骤：
40.s1、将活性污泥放入恒温鼓风干燥箱中烘干至污泥的含水率为10％左右，取出磨碎，过20目筛，得到干燥的预处理污泥粉末；
41.s2、将所述s1中预处理后的污泥粉末置于氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中浸泡24h，过滤后装于坩埚中炭化处理，氩气氛围200～400℃，保温2h，升温速率为1～3℃/min，冷却至室温后，经研磨得到污泥活性炭；
42.s3、将污泥活性炭和碳酸氢钾、去离子水在烧杯中均匀混合，干燥后在氩气氛围下活化，500～700℃，活化2～3h，再使用热水与盐酸溶液充分浸洗，自然冷却至室温后用去离子水反复漂洗，直至洗涤液的ph值大于5，放入120℃烘箱中烘干，取出冷却，所得产品即为粉末活性炭。
43.(4)浓缩处理：步骤(3)出水自流进入浓缩水池中，在搅拌的同时加入碱，控制浓缩水池中高盐废水ph值在8～9，处理时间为2～4h；浓缩水池内设污泥泵，保持浓缩水池中悬浮物浓度≤3％，即当浓缩水池(箱)中悬浮物浓度≥3％时，启动污泥泵排泥。
44.(5)管式微滤系统过滤：步骤(4)中废水由循环泵输入管式微滤系统，膜管内径≥12.7mm，流速3～4m/s，循环流量1.5～2m3/h.单根，管式超滤膜通量为200～300lmh，膜管材质为pvdf或pp；过滤处理后，管式超滤系统产水达标排放或回用，浓水返回至步骤(4)的浓缩水池中。
45.实施例2
46.本实施例公开的一种高盐废水中cod的去除工艺与实施例1的工艺基本一致，唯有区别的是：步骤(2)中h2o2与高盐废水中cod的质量比为6:1，且h2o2与硫酸亚铁中的fe
2+
的摩尔比为6:1。
47.实施例3
48.本实施例公开的一种高盐废水中cod的去除工艺与实施例1的工艺基本一致，唯有区别的是：粉末活性炭的原料按照重量份包括：活性污泥40份、氢氧化钠15份、碳酸钠8份、明胶20份、碳酸氢钾4份，其余为去离子水。
49.实施例4
50.本实施例公开的一种高盐废水中cod的去除工艺与实施例1的工艺基本一致，唯有区别的是：粉末活性炭的原料按照重量份包括：活性污泥60份、氢氧化钠20份、碳酸钠10份、明胶25份、碳酸氢钾6份，其余为去离子水。
51.对比例1
52.本对比例的工艺步骤与实施例1的工艺基本一致，唯有区别的是：使用市场上常售的普通活性炭粉末。
53.检测方法
54.分别按照实施例1
?
4和对比例1所用的工艺对相同浓度的高盐废水进行处理，具体的处理结果见表1；
55.表1检测结果统计表
[0056][0057][0058]
根据表1的结果可知，本发明所提供的高盐废水中cod的去除工艺的cod去除率较高，能够有效的降低废水中的有机物。
[0059]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。技术特征：
1.一种高盐废水中cod的去除工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)ph调节：将高盐废水转移至带搅拌的ph调节池中，在搅拌高盐废水的同时加入酸，调节废水的ph在3～4；(2)氧化处理：将步骤(1)出水由提升泵输入芬顿氧化池，在芬顿氧化池中投加h2o2和硫酸亚铁并充分搅拌；(3)活性吸附：步骤(2)出水自流进入活性炭吸附池中，按照cod质量浓度的3～6倍投加相应质量的粉末活性炭并充分搅拌，吸附处理45
?
60min；(4)浓缩处理：步骤(3)出水自流进入浓缩水池中，在搅拌的同时加入碱，控制浓缩水池中高盐废水ph值在8～9，处理时间为2～4h；(5)管式微滤系统过滤：步骤(4)中废水由循环泵输入管式微滤系统，过滤处理后，管式超滤系统产水达标排放或回用，浓水返回至步骤(4)的浓缩水池中。2.根据权利要求1所述的一种高盐废水中cod的去除工艺，其特征在于：步骤(2)中h2o2与高盐废水中cod的质量比为5～6:1，且h2o2与硫酸亚铁中的fe
2+
的摩尔比为3～6:1。3.根据权利要求1所述的一种高盐废水中cod的去除工艺，其特征在于：步骤(3)中所述粉末活性炭的原料按照重量份包括：活性污泥20
?
60份、氢氧化钠10
?
20份、碳酸钠6
?
10份、明胶15
?
25份、碳酸氢钾2
?
6份，其余为去离子水。4.根据权利要求3所述的一种高盐废水中cod的去除工艺，其特征在于：所述粉末活性炭的制备方法包括以下步骤：s1、将活性污泥放入恒温鼓风干燥箱中烘干至污泥的含水率为10％左右，取出磨碎，过20目筛，得到干燥的预处理污泥粉末；s2、将所述s1中预处理后的污泥粉末置于氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中浸泡24h，过滤后装于坩埚中炭化处理，冷却至室温后，经研磨得到污泥活性炭；s3、将污泥活性炭和碳酸氢钾、去离子水在烧杯中均匀混合，干燥后在氩气氛围下活化，再使用热水与盐酸溶液充分浸洗，自然冷却至室温后用去离子水反复漂洗，直至洗涤液的ph值大于5，放入120℃烘箱中烘干，取出冷却，所得产品即为粉末活性炭。5.根据权利要求4所述的一种高盐废水中cod的去除工艺，其特征在于：所述s2中炭化处理的条件为氩气氛围200～400℃，保温2h，升温速率为1～3℃/min。6.根据权利要求4所述的一种高盐废水中cod的去除工艺，其特征在于：所述s3中活化的条件为500～700℃，活化2～3h。7.根据权利要求1所述的一种高盐废水中cod的去除工艺，其特征在于：步骤(4)中所述浓缩水池内设污泥泵，保持浓缩水池中悬浮物浓度≤3％，即当浓缩水池(箱)中悬浮物浓度≥3％时，启动污泥泵排泥。8.根据权利要求1所述的一种高盐废水中cod的去除工艺，其特征在于：步骤(5)中所述管式微滤系统的具体规格为：膜管内径≥12.7mm，流速3～4m/s，循环流量1.5～2m3/h.单根，管式超滤膜通量为200～300lmh，膜管材质为pvdf或pp。
技术总结
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种高盐废水中COD的去除工艺，包括将高盐废水转移至带搅拌的PH调节池中，在搅拌高盐废水的同时加入酸，出水由提升泵输入芬顿氧化池，在芬顿氧化池中投加H2O2和硫酸亚铁并充分搅拌，出水自流进入活性炭吸附池中，按照COD质量浓度的3～6倍投加相应质量的粉末活性炭并充分搅拌，出水自流进入浓缩水池中，在搅拌的同时加入碱，废水由循环泵输入管式微滤系统，过滤处理后，管式超滤系统产水达标排放或回用。克服了现有技术的不足，将芬顿氧化、活性炭吸附及管式微(超)滤工艺整合，利用芬顿试剂的氧化作用、粉末活性炭吸附作用及管式膜系统的过滤截留浓缩作用有效地降低高盐废水中的COD浓度。度。度。
技术研发人员：刘新辉 丁立成 孙飞虎 石培飞
受保护的技术使用者：浙江欧德利科技有限公司
技术研发日：2021.08.04
技术公布日：2021/10/26
声明：
“高盐废水中COD的去除工艺的制作方法” 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：浙江欧德利科技有限公司
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2024年12月20日 ~ 22日 
