本发明属于二甲基亚砜废水氧化处理领域,涉及一种用于处理含二甲基亚砜废水的增强型芬顿工艺。
背景技术:
1、聚丙烯腈基碳纤维以丙烯腈单体为主要原料,以二甲基亚砜为主要溶剂,通过聚合、纺丝、碳化等工段,得到成品碳纤维。纺丝工序中的凝固浴经过精馏塔回收后可实现绝大部分二甲基亚砜的回用,但依旧会有少量二甲基亚砜随着废水进行排放。二甲基亚砜是一种有毒物质,对微生物具有抑制或毒害作用,所以这部分废水排入环境时,在自然环境中难以被生物降解,此外具有持久性,会在环境中累积,对人类和其他生物造成长期的危害,因此必须加以处理并达标排放。
2、目前处理二甲基亚砜废水的主要方法有化学氧化法、溶剂萃取法、吸附法、焚烧法、光催化法和生化处理法等。高级氧化技术是在经典化学氧化法基础上的改进,其通过在处理过程中产生活性极强的羟基自由基,将污染物直接矿化为二氧化碳和其他无机物,不会产生二次污染。羟基自由基是一种强氧化剂,几乎能和所有的生物大分子,有机污染物发生反应,是目前难降解有机废水预处理最有效的方法。芬顿(fenton)试剂氧化法是常用的高级氧化技术之一,fenton试剂是可溶性亚铁盐和h2o2的组合,在含二甲基亚砜废水中,fe2+是反应催化剂,h2o2在fe2+的催化下可以产生羟基自由基,其最佳ph范围一般为2.5~3.5,所以待处理废水一般需要调酸;由于羟基自由基存在时间极短,与二甲基亚砜的反应速率较慢,fenton试剂加入量较多,会存在药剂浪费现象。
技术实现思路
1、本发明提供一种用于处理含二甲基亚砜废水的增强型芬顿工艺,该工艺可有效降低药剂使用量,提高fe2+的利用率,减少反应时间。
2、本发明的用于处理含二甲基亚砜废水的增强型芬顿工艺,包括以下步骤:
3、步骤1:含二甲基亚砜废水经过高频电磁水处理装置进行预处理,调节高频电磁水处理装置的控制器频率从500hz匀速降低到100hz,再提高到500hz,使得磁场强度在30mt~500mt往复循环,周期为5~10min,总的预处理时间为30~60min;
4、步骤2:磁化后的废水通入芬顿反应器中,分批次投加feso4溶液和h2o2溶液,待反应完成后,调碱,絮凝,沉淀,检测出水二甲基亚砜残留浓度,达到要求后进入后续生化处理。
5、进一步地,步骤1中,含二甲基亚砜废水中二甲基亚砜的浓度为100~1000mg/l。
6、进一步地,步骤1中,含二甲基亚砜废水为含二甲基亚砜的碳纤维生产废水。
7、进一步地,步骤2中,芬顿反应器内设有桨叶搅拌装置,通过搅拌使得废水与feso4溶液和h2o2溶液充分混合。
8、进一步地,步骤2中,feso4溶液的浓度为15wt%,用量为废水体积的3‰~9‰,h2o2溶液的浓度为26.5wt%,用量为废水体积的1‰~3‰,ph降低至2.5~3.5,无需加入硫酸或盐酸调节ph。
9、进一步地,步骤2中,投加次数为2~6次,反应时间为1~3h。
10、进一步地,步骤2中,出水二甲基亚砜残留浓度为0~10mg/l。
11、与现有技术相比,本发明具有以下优点:
12、(1)本发明使用高频电磁水处理装置对废水进行预处理,将废水磁化,改变二甲基亚砜分子与水分子之间的排列顺序,水分子作为偶极子不断反复极化产生变形、振动、反转,且与外加电磁场共振使其分子运动加强,从而使原来的团状大分子解离成单个水分子,增加了水的活性,使得水分子不再紧紧包裹二甲基亚砜,为后续芬顿反应中羟基自由基与二甲基亚砜反应留出通道,提高了芬顿反应效率。
13、(2)本发明选用feso4和h2o2为fenton试剂,反应过程中,无需调酸,降低了药剂使用量,同时降低了酸碱贮存风险。
1.用于处理含二甲基亚砜废水的增强型芬顿工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2. 根据权利要求1所述的增强型芬顿工艺,其特征在于,步骤1中,含二甲基亚砜废水中二甲基亚砜的浓度为100~1000 mg/l。
3.根据权利要求1所述的增强型芬顿工艺,其特征在于,步骤1中,含二甲基亚砜废水为含二甲基亚砜的碳纤维生产废水。
4.根据权利要求1所述的增强型芬顿工艺,其特征在于,步骤2中,芬顿反应器内设有桨叶搅拌装置。
5.根据权利要求1所述的增强型芬顿工艺,其特征在于,步骤2中,feso4溶液的浓度为15wt%,h2o2溶液的浓度为26.5wt%。
6.根据权利要求1所述的增强型芬顿工艺,其特征在于,步骤2中,feso4溶液的用量为废水体积的3‰~9‰,h2o2溶液的用量为废水体积的1‰~3‰。
7.根据权利要求1所述的增强型芬顿工艺,其特征在于,步骤2中,投加次数为2~6次,反应时间为1~3h。
8.根据权利要求1所述的增强型芬顿工艺,其特征在于,步骤2中,出水二甲基亚砜残留浓度为0~10mg/l。