一种微波诱导催化氧化处理焦化生化出水的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种焦化生化出水的方法，尤其是一种微波诱导催化氧化技术处理焦 化生化出水的方法，属于污水处理技术领域。
【背景技术】
[0002] W下对本发明的相关技术背景进行说明，但运些说明并不一定构成本发明的现有 技术。
[0003] 焦化废水是指在煤制焦、煤气净化及焦化产品回收等过程中产生的废水。焦化废 水污染物种类繁多，成分复杂，其中COD、NH4+-N和酪、氯的浓度比较高，有机成分复杂，多 数W多环芳控、芳香族及杂环化合物的形式存在，且含有相当数量的有毒有害物质，可生化 性差，并且该废水中含NH4+-N、TN较高，其中一些含氮杂环化合物对人体和动物有毒性、致 突变性和致癌性。
[0004] 几年来焦化废水的处理备受各级政府和企业的关注，因此，研究开发焦化废水进 行处理后回用于企业内部，一方面减少了污染物的排放，节约了生产成本，另一方面节省了 水资源。我国焦化生产过程中产生的污水中含有高浓度的酪、氯、氨氮、COD等污染物，用现 有的生化系统处理后，COD、总氯化物、色度等仍难W达到排放或回用标准，实现焦化污水的 达标处理和回用已成为污水处理中的难题之一。随着国家可持续发展战略的不断深化，改 善和解决焦化废水对环境的污染问题，已成为一个迫在眉睫的需解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提出一种微波诱导催化氧化处理焦化生化出水的方法，能够实 现焦化出水的循环回用，达到节能减排可持续发展的目的。
[0006] 根据本发明的微波诱导催化氧化处理焦化生化出水的方法，包括：
[0007] S1、通过抑调节剂将焦化生化出水的抑值调节至最适抑值，分别向焦化生化出 水中加入&〇2和高铁酸钟并混合均匀，得到第一反应液；其中，所述最适抑值的范围为2~ 4化〇2的添加量为2mmol/L~5mmol/L，高铁酸钟的添加量为0.Immol/L~3mmol/L;
[0008] S2、向第一反应液中加入化2+试剂并混合均匀，得到第二反应液；其中，H2O2与化2+ 之间的摩尔比为：4~6:1 ;
[0009] S3、通过抑调节剂将第二反应液的抑值调节至最适抑值，然后对第二反应液进 行微波处理20s~40s，得到第Ξ反应液；
[0010] S4、将第Ξ反应液的抑值调节至6~9,然后向第Ξ反应液中投加絮凝剂聚合硫酸 铁或者聚娃侣酸铁，投加量为lOmg/L~500mg/L。
[0011] 优选地，通过抑调节剂将抑值调节至最适抑值包括：
[0012] 在线实时检测混合液的当前抑值；
[0013] 根据所述当前抑值与所述最适抑值的差值，查询预设的映射关系表，确定抑调 节剂的种类和/或浓度；
[0014] 根据确定的抑调节剂的种类和或浓度调节混合液的抑值。
[0015] 优选地，步骤S3进一步包括：
[0016] 在线实时检测第二反应液的当前抑值；若IpHt-pH。I>ΔpH，则通过抑调节剂将 焦化生化出水的抑值调节至最适抑值； 阳017] 其中，pHt为第二反应液的当前抑值；pH。为最适抑值；Δ抑为预设的抑幅值。
[001引优选地，选择至少两种种类和/或浓度的抑调节剂调节焦化生化出水的抑值；前 一次使用的抑调节剂的酸性大于后一次使用的抑调节剂的酸性，和/或，前一次使用的抑 调节剂的浓度大于后一次使用的抑调节剂的浓度。
[0019] 优选地，步骤S3之前进一步包括：根据公式1确定进行微波处理的微波功率P。；
[0020]
公式 1
[0021] 式中，P。为进行微波处理的微波功率，单位为：kW/m^h;Q为焦化生化出水量，单位 为：mVh;ci为待微波处理的混合液的COD值，单位为：mg/L;c2为Η2〇2的摩尔浓度、C3为高 铁酸钟的摩尔浓度、C4为化2+的摩尔浓度，单位为：mmol/L;f为微波频率，单位为：MHz;ε 为焦化生化出水的介电常数；t为化2+的微波处理的时间，单位为：s。
[0022] 优选地，步骤S3进一步包括：
[0023] 实时检测待微波处理的混合液的COD值Ct;
[0024] 当ICi-CtI>C。时，按照公式1确定当前微波功率P';
[00巧]将进行微波处理的微波功率调整至P';
[00%] 其中，C。为预设的微波功率幅值，单位为：kW。
[0027] 优选地，所述抑调节剂包括W下酸试剂中的任意一种或组合：硫酸、盐酸或者硝 酸。
[0028] 优选地，所述化2+试剂为：硫酸亚铁、氯化亚铁。
[0029] 优选地，通过管道混合器进行混合均匀处理。
[0030] 优选地，所述道混合器的材质为玻璃钢。
[0031] 本发明具有下列优点：
[0032] 1、处理效果好、周期短。W&〇2和高铁酸钟作为氧化剂、化2+作为催化剂，通过调 整&〇2、高铁酸钟与Fe2义间的摩尔比，能显著提高焦化生化出水中COD的去除率；通过微 波诱导催化氧化工艺，缩短催化氧化的处理周期，并进一步提高COD的去除率，使焦化废水 达到排放标准或再利用要求。
[0033] 2、节省投资。微波处理工艺较简单，工程占地较小，管道连接简洁明了，设备使用 寿命长，运行操作简单，工程投资费用较低。
[0034] 3、无二次污染。采用微波诱导催化氧化工艺，没有二次污染物，因此减少了对环境 的二次污染，保护了环境。
[0035] 4、应用范围广。本发明可应用于焦化废水深度处理工艺，也可应用于生活污水、其 它工业废水等，对污水废水中的COD、色度等污染物的去除效果显著。
【附图说明】
[0036] 通过W下参照附图而提供的【具体实施方式】部分，本发明的特征和优点将变得更加 容易理解，在附图中：
[0037] 图1是示出根据本发明的微波诱导催化氧化处理焦化生化出水的方法流程图；
[0038] 图2是示出根据本发明优选实施例的微波诱导催化氧化处理焦化生化出水方法 的系统结构图。
【具体实施方式】
[0039] 下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描 述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
[0040] 参见图1，根据本发明的微波诱导催化氧化处理焦化生化出水的方法包括W下步 骤：
[00川 S1、通过抑调节剂将焦化生化出水的抑值调节至最适抑值，分别向焦化生化出 水中加入&02和高铁酸钟并混合均匀，得到第一反应液。本发明中提及的最适抑值的范围 为2~4。焦化生化出水中的有机污染物可W被氧化剂氧化，本发明中为了降低焦化生化出 水中的化学需氧量COD烟lemicalOxygenDemand), 和高铁酸钟作为氧化剂。氧化剂 的添加量越多，氧化越彻底，COD的去除率越高；但是，氧化剂的添加量也不宜过多，否则会 造成资源浪费，同时也会给焦化生化出水带来二次污染。高铁酸钟是强氧化剂，在酸性条件 下的氧化作用表现地更强。将焦化生化出水中的有机污染物氧化后，高铁酸钟被还原产生 化 3+，化在水中水解之后形成化(0H) 3胶体沉淀析出。本发明中，^12化的添加量为2臟01/ L~5mmol/l，高铁酸钟的添加量为0.Immol/L~3mmol/L。优选地，&化与高铁酸钟之间的 摩尔比为：4~6:0. 7~1. 8。
[0042] S2、向第一反应液中加入化2+试剂并混合均匀，得到第二反应液。本发明WH202和 高铁酸钟作为氧化剂、Fe2+作为催化剂，通过调整H2化、高铁酸钟与化2+之间的摩尔比，能显著提高焦化生化出水中COD的去除率。优选地，&〇2与化2+之间的摩尔比为：4~6:1。 阳0创 S3、通过抑调节剂将第二反应液的抑值调节至最适抑值。&化、高铁酸钟与化2+ 的酸碱性与本发明的最适抑值完全相同，W溶液的形式添加上述氧化剂和催化剂时、溶液 的浓度对第二反应液的抑值会产生影响，此外，反应液中的氧化还原反应也会影响反应液 的抑值。为了使第二反应液的抑值始终维持的最适抑值，需要通过抑调节剂将第二反 应液的抑值调节至最适抑值。第二反应液的抑值调节至最适抑值后，对其进行微波处 理20s~40s，得到第Ξ反应液。 W44] S4、向第S反应液中投加抑调节剂将第S反应液的抑值调节至6~9,得到第四 反应液，然后向第四反应液中投加絮凝剂聚合硫酸铁或者聚娃酸侣铁，投加量为lOmg/L~ 500mg/L〇 W45] 步骤S1和S3中通过抑调节剂将抑值调节至最适抑值，为了提高抑调节的准 确性和效率，可W预先设置当前抑值与最适抑值的差值与所采用的抑调节剂的种类和/ 或浓度的映射关系表，包括：
[0046] S11、在线实时检测混合液的当前抑值；
[0047]S12、根据当前抑值与最适抑值的差值，查询预设的映射关系表，确定抑调节剂 的种类和/或浓度；
[0048] S13、根据确定的抑调节剂的种类和或浓度调节混合液的抑值。
[0049] 对第二反应液进行微波处理的过