铁屑催化臭氧氧化的废水深度处理方法

摘要

本发明涉及一种提出铁屑催化臭氧氧化的废水深度处理方法。（1）通过化学改性在铁屑表面形成纯化层，其主要成分为Fe(II)和Fe(III)的氧化物，从而形成对O₃的异相催化氧化机制；（2）未经表面改性的铁屑，在O₃氧化时，形成一定量的离子态的Fe²⁺和Fe³⁺，形成对O₃的同相催化氧化机制；（3）经表面改性的铁屑作为催化剂使用时，也会产生一定量的铁离子。这些铁离子可作为混凝剂，通过投加助凝剂，形成混凝沉淀或接触过滤机制，不仅铁离子得到去除，而且可进一步去除水中的有机物。本发明制备的催化剂催化臭氧氧化时，对一般工业废水二级生化处理出水COD的去除率在50～80%之间，足以满足国家新的排放标准要求，故不影响应用价值。

主权项

铁屑催化臭氧氧化的废水深度处理方法，其特征在于具体步骤如下：(1) 选取金属加工中产生的废料铁屑，对其进行预处理；(2) 将步骤(1)得到的铁屑使用强酸或强碱进行改性所述强酸改性采用强硝酸改性或强硫酸改性：强硝酸改性：使用浓度为65%‑68%的HNO₃，将步骤(1)得到的铁屑在摇床上钝化反应0.5～3.0 hr，取出后清洗干燥；改性后的铁屑表面形成一定量的两价铁或三价铁化合物，以Fe(II)和Fe(III)表示；强硫酸改性：使用浓度为98%的H₂SO₄，在摇床上钝化反应1.0～5.0 hr，取出后清洗干燥；改性后铁屑表面形成一定量的两价铁或三价铁化合物，以Fe(II)和Fe(III)表示；所述强碱改性采用氢氧化钠改性；使用浓度为30%的NaOH溶液，在摇床上钝化反应1.0～10.0 hr，保持反应温度为98℃，取出后清洗干燥；改性后铁屑表面形成一定量的两价铁或三价铁化合物，以Fe(II)和Fe(III)表示；(3) 将步骤(2)采用强酸或强碱改性后的铁屑或步骤(1)得到的铁屑作为催化剂，通过使用油压机将堆积密度压缩至 50～500 kg/M³形成固定填料反应床，臭氧布气装置置于填料下方；在保证布水均匀，不发生水流短流的情况下，控制水力停留时间等于催化氧化时间，为10～40分钟；由此构成催化氧化反应器；(4) 经过步骤(3)，废水中有机物得到了催化氧化，COD浓度降低；同时产生一定量的铁离子；对步骤(1)得到的铁屑未经改性，表面无钝化层，零价铁氧化量大，铁离子生成量更多，即在O₃氧化时，形成一定量的离子态的Fe²⁺和Fe³⁺，形成对O₃的同相催化氧化机制；在废水pH中性、氧化反应电位（ORP)大于150 mV)的条件下，三价铁离子很快形成固相羟基化物；(5)废水进入混凝沉淀池后铁化合物被去除，其中：混合沉淀池内投加助凝剂，废水中COD浓度继续降低；或者废水进入接触过滤池，接触过滤池中投加助凝剂，使用普通砂滤池，去除废水中细小的铁羟基化物，并继续降低有机物浓度。