一种镍钴萃余废水的光催化-芬顿-臭氧-电解协同氧化处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113666534A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202110964931.3C02F9/08(2006.01)(22)申请日2021.08.23C02F101/20(2006.01)C02F101/22(2006.01)(71)申请人湖南艾森尼克环保科技有限公司C02F101/30(2006.01)地址410083湖南省长沙市岳麓区岳麓街道溁左路中南大学科技园研发总部6栋603申请人湖南鑫力恒环保科技有限公司湖南农业大学(72)发明人姚理为杨康胡克伟何建徐月冰(74)专利代理机构长沙优企知识产权代理事务所(普通合伙)43243代理人刘佳芳(51)Int.Cl.C02F9/04(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种镍钴萃余废水的光催化-芬顿-臭氧-电解协同氧化处理方法(57)摘要本发明提供了一种镍钴萃余废水的光催化‑芬顿‑臭氧‑电解协同氧化处理方法，该方法废水首先通过前置混凝沉淀预处理去除影响催化效率的干扰物，然后进入多级光催化反应器，通过控制多级光催化反应工艺条件，实现萃余废水中重金属及难降解有机物的高效处理，多级光催化反应器中均填充负载活性炭和二氧化钛的催化悬浮填料。本发明处理工艺适用性广、能创造酸性、中性、碱性氧化条件，耐负荷冲击强、处理效果好。以新能源行业镍钴废料加工萃余废水为对象，通过光催化‑芬顿‑臭氧‑电解协同氧化装置和方法处理后，COD和重金属镍、钴、铜、铅、锌等重金属可达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467‑2010）。CN113666534ACN113666534A权利要求书1/2页1.一种镍钴萃余废水的光催化‑芬顿‑臭氧‑电解协同氧化的处理方法，其特征是，使用多级光催化反应器，所述多级光催化反应器包括依次连接的混凝沉淀预处理系统（1）、一级光催化反应塔（2）、二级光芬顿反应塔（3）、中和混凝沉淀系统（4）和三级光臭氧电解反应塔（5）；所述一级光催化反应塔（2）、二级光芬顿反应塔（3）和三级光臭氧电解反应塔（5）的塔体高径比为3～10:1，且塔体内均设有悬浮填料（6），塔体内壁设有紫外灯（8）；具体处理方法包括以下步骤：a）将待处理的镍钴萃余废水加入预处理药剂，然后加入碱调节pH至7～10，再加入絮凝剂沉淀分离得到预处理后液；所述预处理药剂选自钙盐溶液、铝盐溶液、铁盐溶液、铜盐溶液、稀土盐溶液等一种或几种；b）将预处理后液溢流导入一级光催化反应塔，通过一级光催化反应塔从上至下多个加药口同时加入酸和双氧水，同时开启紫外灯进行一级光催化反应，一级光催化反应条件为：反应时间0.1～1小时、搅拌速率20～60转/分钟、双氧水体积投加量为水量的0.1～0.5%，酸的加入量使得一级光催化反应塔内的pH为2～6即可；c）将一级光催化反应器出水溢流导入二级光芬顿反应器，通过二级光芬顿反应塔从上至下多个加药口同时加入铁铜类催化剂，同时开启紫外灯进行二级光芬顿反应，二级光芬顿反应条件为：反应时间0.1～1小时、反应pH为2～6、搅拌速率20～60转/分钟、铁铜类催化剂投加量为水量的0.1～0.5%；所述铁铜类催化剂选自硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸铜、氯化铜中的一种或几种；d）将二级光芬顿反应器出水溢流导入中和混凝沉淀系统，通过加入碱和絮凝剂沉淀分离得到光芬顿处理后水；e）将光芬顿处理后水溢流导入三级光臭氧电解反应塔，通过光臭氧层底部加入碱溶液，同时开启紫外灯进行三级光臭氧反应，三级光臭氧反应条件为：反应时间1～2小时、反应pH为7～10；光臭氧反应后水继续上升进入臭氧电解层，采用钛电极板，极板底部二次补臭氧曝气，启动电源进行臭氧电催化反应，臭氧电解反应时间0.2～2小时，反应pH控制6～9；所述悬浮填料是二氧化钛与活性炭混合组成的催化剂通过物理方式负载在支撑骨架上形成的，二氧化钛占催化剂总质量配的20%～80%，催化剂占总悬浮填料质量的10%～60%，所述悬浮填料在各反应塔内填充度为30%～70%。2.根据权利要求1所述镍钴萃余废水的光催化‑芬顿‑臭氧‑电解协同氧化的处理方法，其特征是，步骤（a）所述预处理药剂选自硫酸钙、硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁、聚铁、聚铝等一种或几种。3.根据权利要求1所述镍钴萃余废水的光催化‑芬顿‑臭氧‑电解协同氧化的处理方法，其特征是，步骤（b）所述双氧水的质量浓度为25%‑30%，所述酸为质量浓度1%‑20%的硫酸。4.根据权利要求1所述镍钴萃余废水的光催化‑芬顿‑臭氧‑电解协同氧化的处理方法，其特征是，步骤（b）铁铜类催化剂为硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或几种。5.根据权利要求1所述镍钴萃余废水的光催化‑芬顿‑臭氧‑电解协同氧化的处理方法，其特征是，步骤（c