一种含磷废水的处理方法技术

本发明专利技术涉及污水处理领域，具体涉及一种含磷废水的处理方法。该方法包括：(1)在氧化剂和催化剂存在下，将所述含磷废水进行催化氧化处理；(2)在施加磁场下对所述催化氧化处理后的含磷废水进行固液分离；其中，所述催化剂为含有磁性尖晶石的催化剂。本发明专利技术的含磷废水的处理方法，能够适用更宽pH的含磷废水的处理，获得优异的去除COD和总磷效果，处理的水能够达标排放，且产生的泥量降低。且产生的泥量降低。

【技术实现步骤摘要】
一种含磷废水的处理方法


[0001]本专利技术涉及污水处理领域，具体涉及一种含磷废水的处理方法。

技术介绍

[0002]由于水中过量的磷元素会导致水体的富营养化，磷是国家严格控制的主要污染排放指标之一。2017年7月1日，炼化企业将强制执行新标准《GB31570-2015石油炼制工业污染物排放标准》和《GB31571-2015石油化学工业污染物排放标准》，对外排水的总磷有了更严格的排放限制。
[0003]在炼化企业中，作为现有污水处理场主体的二级生化处理工艺，其对磷的去除存在方法学上的局限性，仅通过生化处理很难达到新标准限值的要求。因此，必须辅以深度除磷技术，强化除磷效果。同时，循环冷却水系统的排污水中也含有磷，当将循环水排污水作为清净水直接外排时，也将超过标准的排放限制。这要求炼化企业必须对循环冷却水的排污水进行除磷处理。
[0004]目前应用较多的深度除磷工艺主要有化学法和生物法两类。相比生物除磷，化学除磷具有效果好、操作简便等优势，更适宜在深度除磷中应用。化学除磷是向污水中加入絮凝剂，絮凝剂与污水中的溶解性磷形成沉淀，从而去除磷。化学除磷对无机磷有比较好的处理效果，但对于有机磷，例如循环冷却水中含磷的水处理剂，其混凝澄清处理效果不佳，不易沉淀。所以，常规的化学沉淀法不适宜循环水排污水和外排水的处理。
[0005]CN103708644B公开了一种用于二级生化出水同步除磷除COD的深度处理方法，其首先将二级生化水的pH调节至4-5，并加入FeSO4和H2O2进行Fenton氧化处理。然而，此方法易产生产生铁泥，对环境及设备造成污染等。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种去除COD和总磷效果好、污泥量少、易分离的含磷废水的处理方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种含磷废水的处理方法，该方法包括：
[0008](1)在氧化剂和催化剂存在下，将所述含磷废水进行催化氧化处理；
[0009](2)在施加磁场下对所述催化氧化处理后的含磷废水进行固液分离；
[0010]其中，所述催化剂为含有磁性尖晶石的催化剂。
[0011]本专利技术的含磷废水的处理方法，能够适用更宽pH的含磷废水的处理，且产生的污泥量少，获得优异的去除COD和总磷效果，处理的水能够达标排放。所用催化剂具有磁性，可以轻松地实现催化剂与反应体系的快速分离，同时，可以提高催化剂的重复使用性。
具体实施方式
[0012]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各
个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0013]本专利技术一方面提供一种含磷废水的处理方法，该方法包括：
[0014](1)在氧化剂和催化剂存在下，将所述含磷废水进行催化氧化处理；
[0015](2)在施加磁场下对所述催化氧化处理后的含磷废水进行固液分离；
[0016]其中，所述催化剂为含有磁性尖晶石的催化剂。
[0017]根据本专利技术，本专利技术的方法能够对较宽范围磷含量和COD值的含磷废水的处理，特别是针对炼化企业中排出的污水经二级生化处理后的废水，或者循环冷却水系统的循环冷却水排污水等。通常，本专利技术的方法能够将本具有较低磷含量和COD值但并未达到排放标准的废水的处理，以获得磷含量更低且COD值更低的达到排放标准的水。本专利技术的方法特别适用于磷元素含量为0.5-10mg/L，COD为40-300mg/L的含磷废水的处理，也即优选地，步骤(1)中，所述含磷废水中，磷元素含量为0.5-10mg/L(例如为2-5mg/L)，COD为40-300mg/L(例如为100-200mg/L)。
[0018]本专利技术采用含有磁性尖晶石的催化剂作为催化氧化的催化剂具有以下优势：
[0019]1)具有优良的催化效果，催化H2O2分解产生
·
OH，可以适用于较宽pH值的含磷废水的处理。
[0020]2)所用磁性尖晶石催化剂表面有Fe
3+
，不仅可以吸附无机磷和有机磷，同时表面少量溶出的金属离子可以与无机磷形成沉淀，从而有效除磷。
[0021]3)所用催化剂具有磁性，可以轻松地实现催化剂与反应体系的快速分离，提高催化剂的重复使用性。
[0022]4)所用催化剂在pH6～9范围内与形成的磷酸盐沉淀电荷电性相反，静电吸引含磷沉淀，借助磁分离促进固液分离。
[0023]根据本专利技术，所述磁性尖晶石通常含有式MFe2O4所示的化合物中的一种或多种。其中，元素M可以选自能够使得磁性尖晶石具有磁性的多种元素，优选为Fe(II)、Cu(II)、Mg(II)或Zn(II)。考虑到提高磁性尖晶石催化氧化去除COD和总磷效果，以及更高的磁絮凝分离催化剂和含磷沉淀效果，优选地，M选自Fe(II)。
[0024]其中，所述含有磁性尖晶石的催化剂可以为磁性尖晶石本身，也可以为负载有Al的磁性尖晶石。
[0025]裸露的磁性催化剂在催化氧化反应时容易发生团聚现象，导致催化剂不能均匀地分散在催化体系内、催化活性降低、增加反应成本。采用Al对磁性催化剂进行表面修饰可以避免此现象。
[0026]其中，对于负载有Al的磁性尖晶石催化剂来说，优选地，以Al2O3计的Al含量为2-20重量％。
[0027]根据本专利技术，上述由式MFe2O4所表示的磁性尖晶石可采用沉淀法、凝胶法等来制备，并将固相进一步研磨并采用100～400目筛子筛分。对于沉淀法来说，上述由式MFe2O4所表示的磁性尖晶石的制备方法优选包括：提供含有可溶性铁盐和可溶性含M元素的盐的水溶液，并通过碱性化合物调节溶液至碱性，而后进行加热处理；将加热处理后的产物进行固液分离，洗涤，干燥，并进行焙烧。
[0028]其中，所述可溶性铁盐和可溶性含M元素的盐可以为硝酸盐、氯化物、硫酸盐等中
的一种或多种。所述可溶性铁盐的具体实例可以为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁等中的一种或多种。所述可溶性含M元素的盐的具体实例可以为硝酸亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、硝酸镁、氯化镁、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌等中的一种或多种。
[0029]可溶性铁和可溶性含M元素的盐的用量配比可以根据式MFe2O4的化学计量比进行适当地调整。
[0030]其中，上述含有可溶性铁盐和可溶性含M元素的盐的水溶液中，相对于10g的可溶性铁盐和可溶性含M元素的盐的总用量，水的用量为100-500mL。
[0031]其中，调节pH的碱性化合物例如可以为碱金属氢氧化物(氢氧化钠、氢氧化钾)及其水溶液、氨水等中的一种或多种，调节pH至碱性即可，例如可以为8-12。
[0032]其中，所述加热处理的条件优选包括：温度为80-100℃，时间为0.5-2h。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含磷废水的处理方法，其特征在于，该方法包括：(1)在氧化剂和催化剂存在下，将所述含磷废水进行催化氧化处理；(2)在施加磁场下对所述催化氧化处理后的含磷废水进行固液分离；其中，所述催化剂为含有磁性尖晶石的催化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁性尖晶石为式MFe2O4所表示化合物中的一种或多种，M选自Fe(II)、Cu(II)、Mg(II)或Zn(II)；优选地，M选自Fe(II)。3.根据权利要求1和2所述的方法，其中，含有磁性尖晶石的催化剂为负载有Al的磁性尖晶石，其中以Al2O3计的Al含量为2-20重量％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，相对于1L的含磷废水，所述磁性尖晶石催化剂的用量为0.5-4g，优选为0.5-2g。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化剂中还包含亚铁盐；优选地，所述亚铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：高嵩，马欣，王辉，王金华，傅晓萍，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：