本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對芬頓處理后的焦化廢水進行化學(xué)需氧量(COD)檢測前的預(yù)處理裝置及預(yù)處理方法。

背景技術(shù)：
焦化行業(yè)會產(chǎn)生大量的焦化廢水，其水質(zhì)有毒有害，水量波動很大，其中的COD指標備受人們的關(guān)注?；瘜W(xué)需氧量(COD)是指在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量，結(jié)果折算成氧的含量(以mg/l計)。它是表征水體中還原性物質(zhì)污染的綜合性指標，通常采用重鉻酸鉀法測量化學(xué)需氧量(CODcr)。采用化學(xué)氧化工藝處理焦化廢水近幾年發(fā)展很快，氧化劑的選擇也多種多樣。雙氧水(H2O2)是一種強氧化性物質(zhì)，以芬頓(Fenton)氧化體系的形式在廢水的深度處理和高濃度難降解有機廢水處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。盡管H2O2有著強大的氧化能力，但在反應(yīng)中如遇到更強的氧化物質(zhì)如高錳酸鉀，它則會充當還原物質(zhì)被氧化。所以在國標法中，作為氧化劑的重鉻酸鉀會與殘余的雙氧水反應(yīng)，從而嚴重影響其測定結(jié)果的準確性。以遼寧省內(nèi)某鋼鐵企業(yè)的化工廠為例，采用芬頓氧化工藝深度處理后的焦化廢水，采用現(xiàn)有的測量標準檢測的COD結(jié)果卻總是達不到設(shè)計要求。《遼寧省地方標準》(DB21/1627-2008)對廢水中的COD最高允許排放濃度為50mg/L，因此檢測出排放廢水的真實COD數(shù)值，對于企業(yè)的生產(chǎn)運行和保護周圍的生態(tài)環(huán)境，都具有重要的現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提供一種能夠還原待檢測焦化廢水中的氧化劑，并使還原劑充分分解，從而消除影響芬頓處理后焦化廢水COD檢測的干擾因子，提高CODcr檢測結(jié)果準確性，真實反映廢水處理效果的焦化廢水化學(xué)需氧量檢測前預(yù)處理裝置及方法。為此，本發(fā)明采取了如下技術(shù)解決方案：一種焦化廢水化學(xué)需氧量檢測前預(yù)處理裝置，其特征在于，包括恒溫加熱棒、液位顯示管、反應(yīng)箱、pH測定儀、攪拌器及光照板，反應(yīng)箱為一帶有箱蓋的矩形箱體，箱蓋中心設(shè)有攪拌孔，攪拌孔內(nèi)安裝有攪拌器，攪拌器的攪拌桿下端攪拌扇葉靠近反應(yīng)箱底，攪拌孔一側(cè)設(shè)有測定孔，另一側(cè)依次向外設(shè)有加料口和加熱孔，測定孔和加熱孔內(nèi)分別設(shè)有pH測定儀和恒溫加熱棒，設(shè)于反應(yīng)箱外的液位顯示管下端連通在pH測定儀一側(cè)的反應(yīng)箱側(cè)壁中間位置上，兩塊光照板分別設(shè)置在反應(yīng)箱的前面和后面。一種焦化廢水化學(xué)需氧量檢測前預(yù)處理方法，其具體處理方法和過程為：將經(jīng)過芬頓氧化處理后的焦化廢水通過加料口注入反應(yīng)箱內(nèi)，通過液位顯示管刻度顯示液位位置并定容。在攪拌狀態(tài)下，通過加料口向反應(yīng)箱內(nèi)的焦化廢水中投加氫氧化鈉溶液，使焦化廢水pH值保持在9.0-10.0之間；然后，通過加料口投加亞硫酸氫鈉溶液，亞硫酸氫鈉溶液的投加量與芬頓處理過程中雙氧水的投加量相同，反應(yīng)時間控制在2-4小時，使亞硫酸氫鈉與雙氧水充分進行氧化還原反應(yīng)，將雙氧水全部還原；反應(yīng)結(jié)束后開啟恒溫加熱棒，使溶液溫度保持在45-55℃，同時開啟光照板，在此條件下再反應(yīng)4-6小時，促進亞硫酸氫鈉的分解；二次反應(yīng)結(jié)束后，通過加料口投加濃硫酸，使溶液pH值處于2-3之間，繼續(xù)反應(yīng)1-2小時，排除水中溶解的二氧化硫和三氧化硫；上述添加溶液及反應(yīng)過程中，始終處于攪拌狀態(tài)下。三次反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉攪拌器、恒溫加熱棒和光照板，通過加料口注入去離子水，使液位恢復(fù)到液位顯示管初始定容刻度后，即可取樣進行重鉻酸鉀法化學(xué)需氧量即CODcr的測定。本發(fā)明的有益效果為：經(jīng)上述預(yù)處理后，既可以消耗掉反應(yīng)箱內(nèi)焦化廢水中殘余的雙氧水等氧化劑，也可以分解去除亞硫酸氫鈉等還原劑，且能保證焦化廢水中的原有有機物類物質(zhì)沒有發(fā)生變化，而濃硫酸的存在對于CODcr的檢測結(jié)果無任何影響，從而消除影響芬頓處理后焦化廢水COD檢測的干擾因子，提高CODcr檢測結(jié)果的準確性，客觀真實地反映出污水處理廠的實際處理效果，為優(yōu)化工藝參數(shù)提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。附圖說明圖1是預(yù)處理裝置主視圖；圖2是預(yù)處理裝置俯視圖；圖3是預(yù)處理工藝流程圖。圖中：反應(yīng)箱1、液位顯示管2、箱蓋3、pH測定儀4、攪拌器5、加料口6、恒溫加熱棒7、光照板8、攪拌扇葉9。具體實施方式由圖1、2可見，本發(fā)明焦化廢水化學(xué)需氧量檢測前預(yù)處理裝置主要是由反應(yīng)箱1、液位顯示管2、pH測定儀4、攪拌器5、恒溫加熱棒7及光照板8所組成。攪拌器4包括電機、攪拌桿及攪拌扇葉8，且電機轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)。反應(yīng)箱2為一帶有箱蓋3的長方形箱體，在箱蓋3的中心位置上開有一攪拌孔，攪拌器5的攪拌桿伸入攪拌孔內(nèi)，攪拌桿下端的攪拌扇葉9位于靠近反應(yīng)箱1的箱底中心位置，以保證反應(yīng)箱1內(nèi)的物料混合完全。在箱蓋3攪拌孔的左側(cè)設(shè)有一測定孔，測定孔內(nèi)安設(shè)有pH測定儀4，；攪拌孔的右側(cè)、位于攪拌孔中心線與反應(yīng)箱1右側(cè)壁之間的中間位置上設(shè)有一個加料口6，用于加注焦化廢水及溶液。在攪拌孔右側(cè)靠近反應(yīng)箱1右側(cè)壁的位置上開有加熱孔，加熱孔內(nèi)固定有恒溫加熱棒7。液位顯示管2設(shè)置在反應(yīng)箱1的左側(cè)壁外，液位顯示管2的下端連通在反應(yīng)箱1左側(cè)壁的中間位置上，上端高度與箱蓋3上表面平齊，液位顯示管2不僅可以記錄反應(yīng)前的液位高度，而且能夠?qū)Ψ磻?yīng)后的溶液體積定容起到標記作用，從而確保反應(yīng)前后的溶液體積一致。兩塊光照板8則分別設(shè)置在反應(yīng)箱1的前面和后面，以便為焦化廢水提供另一熱源，使得反應(yīng)箱1內(nèi)部的廢水與溶液保持固定的溫度。本發(fā)明焦化廢水化學(xué)需氧量檢測前預(yù)處理的具體方法和過程(見圖3)為：將經(jīng)過芬頓氧化處理后的焦化廢水通過加料口6注入反應(yīng)箱1內(nèi)，通過液位顯示管2刻度顯示液位位置并定容。在攪拌狀態(tài)下，通過加料口6投加氫氧化鈉溶液，使焦化廢水pH值保持在9.0-10.0之間；然后，通過加料口6投加亞硫酸氫鈉溶液，亞硫酸氫鈉溶液的投加量與芬頓處理過程中雙氧水的投加量相同，反應(yīng)時間控制在2-4小時，使亞硫酸氫鈉與雙氧水充分進行氧化還原反應(yīng)，將雙氧水全部還原；反應(yīng)結(jié)束后開啟恒溫加熱棒7，使溶液溫度保持在45-55℃，同時開啟光照板8，在此條件下再反應(yīng)4-6小時，促進亞硫酸氫鈉的分解；二次反應(yīng)結(jié)束后，通過加料口6投加濃硫酸，使溶液pH值處于2-3之間，繼續(xù)反應(yīng)1-2小時，排除水中溶解的二氧化硫和三氧化硫；上述添加溶液及反應(yīng)過程中，始終處于攪拌狀態(tài)下。三次反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉攪拌器5、恒溫加熱棒7和光照板8，通過加料口6注入去離子水，使液位恢復(fù)到液位顯示管2初始定容刻度后，即可取樣進行重鉻酸鉀法化學(xué)需氧量即CODcr的測定。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明處理方法加以詳細說明。實施例1首先，向反應(yīng)箱1內(nèi)注入2000mL芬頓處理后的焦化廢水水樣，在攪拌的狀態(tài)下投入氫氧化鈉溶液，使焦化廢水pH為9.0。其后，根據(jù)在芬頓工藝中將雙氧水投加到焦化廢水后濃度為7.5mmol/L，因此投加亞硫酸氫鈉后使焦化廢水濃度同樣為7.5mmol/L，在攪拌的狀態(tài)下反應(yīng)2h。然后使得水樣處于光照的狀態(tài)下，并且保持45℃的恒溫，在攪拌的狀態(tài)下反應(yīng)4h。最后采用濃硫酸調(diào)節(jié)水樣pH為2.0，攪拌的狀態(tài)下反應(yīng)1h。實施例2向反應(yīng)箱1內(nèi)注入2000mL芬頓處理后的焦化廢水水樣，在攪拌的狀態(tài)下投入氫氧化鈉溶液，使其pH為9.5；其后根據(jù)芬頓工藝中將雙氧水投加到焦化廢水后濃度為7.5mmol/L，因此投加亞硫酸氫鈉后使其濃度同樣為7.5mmol/L，在攪拌的狀態(tài)下反應(yīng)3h；然后使得水樣處于光照的狀態(tài)下，并且保持50℃的恒溫，在攪拌的狀態(tài)下反應(yīng)5h；最后采用濃硫酸調(diào)節(jié)水樣pH為2.5，攪拌的狀態(tài)下反應(yīng)1.5h。實施例3向反應(yīng)箱1內(nèi)注入2000mL芬頓處理后的焦化廢水水樣，在攪拌的狀態(tài)下投入氫氧化鈉溶液，使其pH為10.0；其后根據(jù)芬頓工藝中將雙氧水投加到焦化廢水后濃度為7.5mmol/L，因此投加亞硫酸氫鈉后使其濃度同樣為7.5mmol/L，在攪拌的狀態(tài)下反應(yīng)4h；然后使得水樣處于光照的狀態(tài)下，并且保持45℃的恒溫，在攪拌的狀態(tài)下反應(yīng)6h；最后采用濃硫酸調(diào)節(jié)水樣pH為3.0，攪拌的狀態(tài)下反應(yīng)2h。對上述處理后的水樣進行定容至2000mL，然后取樣測定CODcr，具體結(jié)果如表1所示。表1各實施例的檢測結(jié)果及對比結(jié)果表明，本發(fā)明能夠有效的屏蔽水中殘留的氧化劑對于CODcr檢測時的影響，獲得真實的數(shù)值。