一種微波強化鐵炭聯(lián)合微波氧化處理含油廢水的方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種微波強化鐵炭聯(lián)合微波催化氧化處理含油廢水排放的方法，特征在于包括步驟：1)利用預處理工藝，對活性炭與鐵屑進行預處理。2)利用微波催化強化鐵炭微電解反應對含油廢水進行處理。3)經(jīng)微波強化鐵炭后的含油廢水進入加藥分離系統(tǒng)。4)經(jīng)過加藥分離系統(tǒng)的廢水進入微波催化氧化工藝。5)處理出水達標排放。該工藝是在原有傳統(tǒng)“微波強化鐵炭預處理+絮凝加藥”處理方法的后端采用微波催化氧化工藝處理含油廢水，通過兩級微波進一步催化氧化，提高了微波利用效率，保證了出水的穩(wěn)定性，使整個工藝的出水水質穩(wěn)定長期滿足達標排放的要求。
【專利說明】一種微波強化鐵炭聯(lián)合微波氧化處理含油廢水的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)水處理技術，具體為一種微波強化鐵炭聯(lián)合微波氧化處理含油廢 水的方法，處理出水達到排放標準。

【背景技術】：
[0002] 傳統(tǒng)"隔油-過濾"或"隔油-浮選（或旋流除油）-過濾"工藝對去除廢水中的 油和懸浮物有一定的去除效果，但對于廢水中溶解性油產生的C0D去除效果并不明顯，無 法滿足國家含油廢水的達標排放標準。
[0003] 近年來由于微波的熱效應和其誘導催化作用可加快化學反應速率、縮短反應時間 以及無污染性、設備簡單、占地面積小的優(yōu)點，很多學者將微波技術應用到了含油廢水處理 中并取得了好的效果。
[0004] 本發(fā)明的一種含油廢水組合處理方法是在原有傳統(tǒng)"微波強化鐵炭預處理+絮凝 加藥"處理方法的后端采用微波催化氧化工藝處理含油廢水，通過兩級微波進一步催化氧 化，提高了微波利用效率，保證了出水的穩(wěn)定性，使整個工藝的出水水質穩(wěn)定長期滿足達標 排放的要求。


【發(fā)明內容】
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[0005] 本發(fā)明為一種含油廢水組合處理方法。該工藝是在原有傳統(tǒng)"微波強化鐵炭預處 理+絮凝加藥"處理方法的后端又復合采用了微波催化氧化工藝。
[0006] 本發(fā)明為一種微波強化鐵炭聯(lián)合微波催化氧化處理含油廢水排放的方法，其特征 在于：包括以下操作步驟：
[0007] 1)鐵炭的預處理：采用柱狀活性炭與四氧化三鐵為鐵炭復合填料進行微波強 化反應，并利用預處理工藝，分別對活性炭與四氧化三鐵進行處理；微波輸出功率300? 500W ;反應時間5?15分鐘；
[0008] 2)微波強化鐵炭處理：利用微波催化強化鐵炭微電解反應對含油廢水進行處理； 含油廢水首先進入微波強化鐵炭反應混合裝置，廢水停留在鐵炭填料層，在微波能的輻 射條件下進行充分反應，鐵炭中鐵占質量比為60%?90%，投加量為廢水質量的20%? 30%，pH 2?5,微波輸出功率300?500W，反應時間5?15分鐘；
[0009] 3)加藥分離系統(tǒng)處理：
[0010] 微波強化鐵炭處理后的廢水進入加藥分離系統(tǒng)，進行加藥混合沉淀、分離處理，該 過程投加含鋁和或鐵復合型絮凝劑及高分子絮凝劑，藥劑投加量為廢水質量的百分重量 t匕，分別為含鋁和或鐵復合型絮凝劑0. 1 %?3 %、高分子絮凝劑0. 001 %?0. 05 %，控制pH 6?9,停留時間25?60分鐘；
[0011] 4)微波催化氧化處理：經(jīng)過絮凝加藥混凝后分離沉淀出水進入微波催化氧化處 理工藝，在廢水流經(jīng)反應區(qū)設置的鐵和錳催化劑填料時，通過氧化劑協(xié)同微波能進行充分 反應處理，反應處理系統(tǒng)鐵和錳催化劑投加量為廢水處理量的0. 5?1 %，廢水pH 2?3， 氧化劑投加量為廢水COD的5?15 %重量比，微波反應功率100?300W，反應時間0. 5? 2. 5分鐘。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其特征在于，所述的含鋁和或鐵復合型絮凝劑投加量為 0. 8%?1. 5%、高分子絮凝劑投加量為0. 005%?0. 02%，pH 6?9,停留時間35?50分 鐘。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其特征在于，步驟1)所述預處理柱狀活性炭的條件為， 先用自來水沖洗4小時以上，再用相關含油廢水浸泡30min后再使用；所述預處理四氧化 三鐵條件為，依次使用工業(yè)堿、稀鹽酸洗滌去除表面的氧化物，然后用自來水洗凈、烘干、密 封，再使用。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其特征在于，步驟3)所述的含鋁和或鐵復合型絮凝劑為 聚合硫酸鋁和或聚合硫酸鐵，高分子絮凝劑成分為陰離子聚丙烯酰胺。步驟4)所述的催化 劑為以活性氧化鋁為載體的鐵和錳催化劑，氧化劑為雙氧水氧化劑。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其特征在于，步驟2)所述經(jīng)微波強化鐵炭處理后的含油 廢水C0D600?900mg/L，油含量20?50mg/L，pH 6?9 ;步驟3)所述經(jīng)加藥分離沉淀后的 含油廢水C0D50?80mg/L，油含量5?15mg/L，pH 6?9 ;步驟4)所述經(jīng)微波催化氧化廢 水的 C0D40 ?60mg/L，油含量 0? 5 ?5mg/L，pH6 ?9。
[0016] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0017] (1)對鐵炭進行預處理，利用微波強化經(jīng)過預處理的鐵炭，不僅增強了微波的吸附 廢水中有機污染物的能力，還提高了處理效率，降低了微波處理運行成本。
[0018] (2)兩級微波中端的加藥分離沉淀步驟，使得微波強化鐵炭處理出水中含有的有 機污染物及懸浮物等得以去除，強化了加藥、沉淀過程的工藝效果，并相對于單純微波強化 鐵炭工藝節(jié)省了成本，而且減輕了后續(xù)深度處理的負荷，保證了穩(wěn)定的出水水質。
[0019] (3)微波催化氧化過程中使用的氧化劑為雙氧水，比常用氧化劑具有較高的電極 電勢，且電子親和力較高，在微波能輻射條件下，加快雙氧水分解速率，同時提高了廢水中 難降解污染物及油類的分解速度。
[0020] (4)針對含油廢水研究選擇了有針對性的微波處理催化劑以活性氧化鋁為載體的 鐵和錳催化劑，提高了后續(xù)微波催化氧化深度處理工藝的微波利用率，微波輻射處理成本 遠遠低于不添加微波催化劑，而且催化劑可以反復使用，大大增強了整體工藝的處理效率， 并節(jié)約了成本。
[0021] (5)本發(fā)明聯(lián)合兩級微波處理工藝，利用微波"偶極子轉動理論"，即外加微波場的 作用是它可使極性分子發(fā)生高頻率的振蕩運動，從而消耗能量而發(fā)熱，直接或者間接的氧 化降解廢水中的污染物。
[0022] 本發(fā)明的工藝在降低成本、縮短反應時間的同時，保證了含油廢水穩(wěn)定滿足排放 要求的出水水質。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0023] 圖1為本發(fā)明一種微波強化鐵炭聯(lián)合微波氧化處理含油廢水的方法的工藝流程 示意圖；
[0024] 1原水貯水池；2活性炭預處理系統(tǒng)；3鐵屑預處理系統(tǒng)；
[0025] 4鐵炭協(xié)同微波微電解反應系統(tǒng)；5加藥反應分離系統(tǒng)；
[0026] 6微波催化氧化系統(tǒng)；7加藥系統(tǒng)；8出水。

【具體實施方式】：
[0027] 下面結合附圖圖1，通過相關實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0028] 實施例1
[0029] 按本發(fā)明所述流程對某含油廢水進行處理，反應條件如下：首先對鐵碳進行預處 理：第一步用自來水沖洗活性炭4h，沖洗后對活性炭進行烘干、密封；處理廢水使用前用相 關含油廢水浸泡30min，先使活性炭對污染物的吸附達到飽和，第二步依次用工業(yè)堿、稀鹽 酸清洗粘附在鐵屑表面的油污及氧化物，再用自來水洗凈、烘干、密封待用；然后，將預處理 后的鐵碳按8:2進行混合，混合后按廢水量的25%投加到廢水中，pH 2. 5,微波輸出功率 400W，反應時間8分鐘；微波出水進入加藥分離沉淀工藝，按廢水量0. 8%及0. 01 %分別投 加鋁鐵復合型絮凝劑和高分子絮凝劑，pH 8. 5,停留時間35分鐘；加藥分離出水進入微波 催化氧化工藝，調PH2,按廢水量的0. 5 %和5 %分別投加以活性氧化鋁為載體的鐵和錳催 化劑及雙氧水氧化劑，微波反應功率100W，反應時間1分鐘。處理出水C0D、油含量均達到 國家排放標準，見下表：

【權利要求】
1. 一種微波強化鐵炭聯(lián)合微波催化氧化處理含油廢水排放的方法，其特征在于：包括 以下操作步驟： 1) 鐵炭的預處理：采用柱狀活性炭與四氧化三鐵為鐵炭復合填料進行微波強化反應， 并利用預處理工藝，分別對活性炭與四氧化三鐵進行處理；微波輸出功率300?500W ;反應 時間5?15分鐘； 2) 微波強化鐵炭處理：利用微波催化強化鐵炭微電解反應對含油廢水進行處理；含油 廢水首先進入微波強化鐵炭反應混合裝置，廢水停留在鐵炭填料層，在微波能的輻射條件 下進行充分反應，鐵炭中鐵占質量比為60%?90%，投加量為廢水質量的20%?30%，pH 2?5,微波輸出功率300?500W，反應時間5?15分鐘； 3) 加藥分離系統(tǒng)處理： 微波強化鐵炭處理后的廢水進入加藥分離系統(tǒng)，進行加藥混合沉淀、分離處理，該過程 投加含鋁和或鐵復合型絮凝劑及高分子絮凝劑，藥劑投加量為廢水質量的百分重量比，分 別為含鋁和或鐵復合型絮凝劑〇. 1 %?3 %、高分子絮凝劑0. 001 %?0. 05 %，控制pH 6? 9,停留時間25?60分鐘； 4) 微波催化氧化處理：經(jīng)過絮凝加藥混凝后分離沉淀出水進入微波催化氧化處理工 藝，在廢水流經(jīng)反應區(qū)設置的鐵和錳催化劑填料時，通過氧化劑協(xié)同微波能進行充分反應 處理，反應處理系統(tǒng)鐵和錳催化劑投加量為廢水處理量的0. 5?1 %，廢水pH 2?3,氧化 劑投加量為廢水COD的5?15 %重量比，微波反應功率100?300W，反應時間0. 5?2. 5 分鐘。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含鋁和或鐵復合型絮凝劑投加量 為0. 8%?1. 5%、高分子絮凝劑投加量為0. 005%?0. 02%，pH 6?9,停留時間35?50 分鐘。
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)所述預處理柱狀活性炭的條件為， 先用自來水沖洗4小時以上，再用相關含油廢水浸泡30min后再使用；所述預處理四氧化 三鐵條件為，依次使用工業(yè)堿、稀鹽酸洗滌去除表面的氧化物，然后用自來水洗凈、烘干、密 封，再使用。
4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)所述的含鋁和或鐵復合型絮凝劑 為聚合硫酸鋁和或聚合硫酸鐵，高分子絮凝劑成分為陰離子聚丙烯酰胺；步驟4)所述的催 化劑為以活性氧化鋁為載體的鐵和錳催化劑，氧化劑為雙氧水氧化劑。
5. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)所述經(jīng)微波強化鐵炭處理后的含 油廢水C0D600?900mg/L，油含量20?50mg/L，pH 6?9 ;步驟3)所述經(jīng)加藥分離沉淀后 的含油廢水C0D50?80mg/L，油含量5?15mg/L，pH 6?9 ;步驟4)所述經(jīng)微波催化氧化 廢水的C0D40?60mg/L，油含量0· 5?5mg/L，pH6?9。
【文檔編號】C02F9/08GK104291505SQ201410476561
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權日:2014年9月18日
【發(fā)明者】張瑩, 霍瑩, 楊勇, 付連超, 鄭貝貝, 張艷芳 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設計院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司