專利名稱：一種快速降低廢水cod值的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境領(lǐng)域，尤其是廢水處理領(lǐng)域，具體涉及利用超細(xì) 鐵粉快速處理廢水的方法。
背景技術(shù)：
廢水中的還原性物質(zhì)主要包括有機(jī)物和少量的硫化物、亞鐵鹽、 亞硝酸鹽等無機(jī)物。化學(xué)需氧量(chemical oxygen demand, COD)
是指在一定條件下，用氧化劑氧化1L水樣中的上述還原性物質(zhì)所消 耗的氧化劑的量，單位是mg/L (以〇2計(jì))，因此，COD反映的是 水中受還原性物質(zhì)污染的程度。
基于水體受有機(jī)物污染現(xiàn)象比較普遍，且受有機(jī)物污染的程度變 化比較快，所以COD還可表征水中有機(jī)物的相對(duì)含量。
目前，國內(nèi)外降低水體COD的方法主要有氧化劑氧化法、電解 法、生物處理法。氧化劑氧化法原理簡(jiǎn)單，但僅僅是在形式上降低了 COD，不排除造成二次污染的可能；電解法適用于處理一般氧化劑 難以氧化的還原性有機(jī)物，但耗電量大，不經(jīng)濟(jì)；生物處理法自然、 無污染，但存在特殊微生物的培養(yǎng)、速度較慢、只適用于處理初始 COD值不太高的水樣等局限。
目前，還原鐵粉可以用于處理廢水，但基本上是用于處理含氯有機(jī)物 或者某些鹵代有機(jī)物質(zhì)，尚無利用鐵粉處理廢水以降低COD。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種快速降低水體COD值的方法，以克服現(xiàn)有 COD處理方法中易造成二次污染、成本過高、操作繁瑣的缺點(diǎn)。
其技術(shù)方案為將超細(xì)鐵粉與廢水混合，攪拌反應(yīng)20min ~ 3hr， 然后濾去沉淀物。
超細(xì)鐵粉質(zhì)量與廢水中總需氧量(即COD值與廢水體積的乘積) 之比為(1 ~20) g: 1g。
攪拌速率為500 ~ 2000rpm。
超細(xì)鐵粉為平均粒徑100 ~ 200nm的單質(zhì)鐵?？赏ㄟ^研磨廢鐵 屑制得。
應(yīng)用超細(xì)鐵粉可以吸附水中的有機(jī)物，或者與廢水中物質(zhì)發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)，以降低廢水中還原物質(zhì)含量。常溫常壓下，使用少量超細(xì)鐵 粉，攪拌反應(yīng)即可迅速降低廢水的COD值。
與使用常規(guī)的還原鐵粉相比，利用超細(xì)鐵粉處理廢水，大大縮短 了反應(yīng)時(shí)間。通常經(jīng)過一次處理后廢水COD值下降50。/。以上；經(jīng)過 兩次處理后，COD可下降80。/。以上。
可以采用廢鐵屑為原料，經(jīng)過研磨后得到所需的超細(xì)鐵粉，因此 成本低。利用這種方法處理廢水，反應(yīng)后產(chǎn)生的鐵氧化物或氫氧化鐵 沉淀，對(duì)環(huán)境無害。因此，本發(fā)明在治理水體的還原性物質(zhì)污染方面 將會(huì)有很好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 超細(xì)鐵粉的制備方法之一
取一定量廢鐵屑，進(jìn)行粗磨，將粗磨產(chǎn)物過100目標(biāo)準(zhǔn)篩，各 取50克過篩之產(chǎn)物置于兩個(gè)瑪瑙罐中，放入大量氧化鋯珠作為球磨 介質(zhì)，放入的量約至球磨罐高度的1/2左右，將兩者充分混勻后，將 瑪瑙罐密封，置于高能球磨機(jī)上進(jìn)行高速碰撞研磨，時(shí)間24小時(shí)， 完成后將得到的產(chǎn)物快速轉(zhuǎn)移到小瓶中，密封保存。所得超細(xì)鐵粉粒 徑范圍湖 200nm。
實(shí)施例2超細(xì)鐵粉的制備方法之二
各取50克還原鐵粉，置于兩個(gè)瑪瑙罐中，放入大量氧化鋯珠作 為球磨介質(zhì)，放入的量約至球磨罐高度的1/2左右，將兩者充分混勻 后，將瑪瑙罐密封，置于高能球磨機(jī)上進(jìn)行高速碰撞研磨，時(shí)間12 小時(shí)，完成后將得到的產(chǎn)物快速轉(zhuǎn)移到小瓶中，密封保存。所得超細(xì) 鐵粉粒徑范圍100 ~ 200nm。
實(shí)施例3超細(xì)鐵粉對(duì)模擬水樣的COD的降低
用分析純一水合葡萄糖配制COD=500mg/L的水樣200mL，投 入用實(shí)施例1所制備的超細(xì)鐵粉0.2g，攪拌反應(yīng)1h，速度為1000 轉(zhuǎn)/min，攪拌結(jié)束后稍靜置，然后抽濾掉反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀物，用重絡(luò) 酸鉀法測(cè)定濾液的COD值為220mg/L，即超細(xì)鐵粉對(duì)該模擬水樣 COD值的降低率為56.0%。實(shí)施例4
取某小河的水樣200mL，用重鉻酸鉀法測(cè)得其COD值為 57.3mg/L，投入用實(shí)施例1所制備的超細(xì)鐵粉0.2g，攪拌反應(yīng)1h， 速度為1000轉(zhuǎn)/min，攪拌結(jié)束后稍靜置，然后抽濾掉反應(yīng)產(chǎn)生的沉 淀物，用重鉻酸鉀法測(cè)定濾液的COD值為23.7mg/L，即超細(xì)鐵粉 對(duì)該水樣COD值的降低率為58.6%。
實(shí)施例5
取某工廠的廢水樣200mL，用重鉻酸鉀法測(cè)得其COD值為 520mg/L，投入用實(shí)施例1所制備的超細(xì)鐵粉0.2g，攪拌反應(yīng)1h， 速度為1000轉(zhuǎn)/min，攪拌結(jié)束后稍靜置，然后抽濾掉反應(yīng)產(chǎn)生的沉 淀物，用重鉻酸鉀法測(cè)定濾液的COD值為184mg/L，即超細(xì)鐵粉對(duì) 該水樣COD值的降低率為64.6%。
實(shí)施例6
將實(shí)施例5中處理后得到的COD=184mg/L的全部濾液收集起 來，取100mL，投入實(shí)施例1所制備的超細(xì)鐵粉0.1g，攪拌反應(yīng)1h， 速度為1000轉(zhuǎn)/min，攪拌結(jié)束后稍靜置，然后抽濾掉反應(yīng)產(chǎn)生的沉 淀物，用重鉻酸鉀法測(cè)定濾液的COD值為58.3mg/L，即超細(xì)鐵粉 對(duì)該原始水樣COD值的累計(jì)降低率為88.8%。
實(shí)施例7
用分析純一水合葡萄糖配制COD=500mg/L的水樣200mL，投
入用實(shí)施例2中方法制備的超細(xì)鐵粉Q.2g，攪拌反應(yīng)1h，速度為
1000轉(zhuǎn)/min，攪拌結(jié)束后稍靜置，然后抽濾掉反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀物， 用重鉻酸鉀法測(cè)定濾液的COD值為198mg/L，即超細(xì)鐵粉對(duì)該模擬 水樣COD值的降低率為60.4%。
實(shí)施例8
取某小河的水樣200mL，用重鉻酸鉀法測(cè)得其COD值為 57.3mg/L，投入用實(shí)施例2中方法制備的超細(xì)鐵粉0.2g，攪拌反應(yīng) 1h，速度為1000轉(zhuǎn)/min，攪拌結(jié)束后稍靜置，然后抽濾掉反應(yīng)產(chǎn)生 的沉淀物，用重鉻酸鉀法測(cè)定濾液的COD值為20.2mg/L，即超細(xì) 鐵粉對(duì)該水樣COD值的降低率為64.7%。
實(shí)施例9
取某工廠的廢水樣200mL，用重鉻酸鉀法測(cè)得其COD值為 520mg/L，投入用實(shí)施例2中方法制備的超細(xì)鐵粉0.2g,攪拌反應(yīng) 1h，速度為1000轉(zhuǎn)/min，攪拌結(jié)束后稍靜置，然后抽濾掉反應(yīng)產(chǎn)生 的沉淀物，用重鉻酸鉀法測(cè)定濾液的COD值為166mg/L，即超細(xì)鐵 粉對(duì)該水樣COD值的降低率為68.1%。
實(shí)施例10
將實(shí)施例9中處理后得到的COD=166mg/L的全部濾液收集起 來，取100mL，投入實(shí)施例2所制備的超細(xì)鐵粉0.1g，攪拌反應(yīng)1h， 速度為1000轉(zhuǎn)/min，攪拌結(jié)束后稍靜置，然后抽濾掉反應(yīng)產(chǎn)生的沉 淀物，用重絡(luò)酸鉀法測(cè)定上層清液的COD值為51.7mg/L，即超細(xì) 鐵粉對(duì)該原始水樣COD值的累計(jì)降低率為90.1%。
權(quán)利要求
1、一種快速降低廢水COD值的方法，其特征在于，將超細(xì)鐵粉與廢水混合，攪拌反應(yīng)20min～3hr，然后濾去沉淀物；超細(xì)鐵粉質(zhì)量與廢水總需氧量之比為(1～20)∶1。
2、 如權(quán)利要求1所述一種快速降低廢水COD值的方法，其特 征在于，所述的超細(xì)鐵粉為平均粒徑100 ~ 200nm的單質(zhì)鐵。
3、 如權(quán)利要求1所述一種快速降低廢水COD值的方法，其特 征在于，攪拌速率為500 2000rpm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快速降低廢水COD值的方法。將廢水與超細(xì)鐵粉混合，攪拌反應(yīng)20min-3hr，再濾去沉淀物；超細(xì)鐵粉質(zhì)量與廢水總需氧量之比為(1～20)∶1。用這種方法降低廢水的COD值，反應(yīng)時(shí)間短，成本低，反應(yīng)后產(chǎn)生的鐵氧化物或氫氧化鐵沉淀，對(duì)環(huán)境無害，在治理水體的還原性物質(zhì)污染方面將會(huì)有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C02F1/70GK101182064SQ20071017086
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者何其莊, 周怡琪, 沈敬一, 黃琳斌 申請(qǐng)人:上海師范大學(xué)