一种降解高盐P507萃余液废水中COD的方法与流程

一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法
技术领域
1.本发明属于锂电池回收和环保领域，尤其涉及一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法。


背景技术：

2.在锂电回收行业，锂和镍钴锰等金属的回收对铜铁铝等金属杂质有较高的要求，这也限制了萃余液废水的处理方法，即在降低废水cod的同时避免引入新的杂质，因此开发相对清洁的处理工艺对锂电回收行业有重要意义。
3.目前降解p507萃余液废水化学需氧量(cod)的方法一般为芬顿法及类芬顿法、臭氧氧化法及光催化法。如一种多重耦合强化电芬顿深度处理稀土行业萃余液废水的方法(cn115448505a)；一种氧化催化剂及其用于处理湿法冶金萃余液废水的方法(cn109453805a)；一种湿法冶金行业萃余液废水cod的去除方法(cn105198139a)等。但芬顿法会产生大量铁泥，后续废渣处理量大；臭氧氧化法相对更加清洁，但臭氧利用率较低、成本较高；光催化法需采用高辐照强度紫外光或可见光，难以实际应用。因此，开发高效、成本低的降解p507萃余液废水中cod的方法是十分有必要的。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法。
5.本发明的目的通过以下技术方案实现：
6.一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，包括如下步骤：
7.(1)在高盐p507萃余液废水中加入活性炭，活性炭占高盐p507萃余液废水质量的1.5
‰
～2
‰
，搅拌后进行分离，得到一次处理液；
8.(2)将步骤(1)所述一次处理液送入臭氧催化氧化塔中，进行臭氧催化氧化处理，得到二次处理液；
9.(3)将步骤(2)所述二次处理液加入到电催化氧化池中，进行电催化氧化处理即可。
10.优选的，步骤(1)所述高盐p507萃余液废水的来源为：锂电回收行业p507萃取剂萃取水相中mn
2+
离子产生的水相余液，主要有机物为p507萃取剂和磺化煤油，cod浓度为1000～2000mg/l，含盐量为12～15％，含盐的种类主要为na2so4和nacl。
11.优选的，步骤(1)所述活性炭的来源为：果壳或椰壳制成的粉状活性炭，目数为200～400。
12.优选的，步骤(1)所述搅拌的时间为1～2h。
13.优选的，步骤(2)所述臭氧催化氧化处理的条件为：臭氧曝气量为150～160m3/h，处理的时间为1～2h，填料为碳基氧化铝型填料，填料的填充量为塔体积的50～60％。
14.优选的，步骤(3)所述电催化氧化处理的条件为：在电解槽中进行，阳极为钛网氧
化铅电极板，阴极为钛板，电极板间距为1～2cm，额定电流以极板电流密度计，为30～40ma/cm2，处理的时间为2～5h。
15.本发明涉及的机理有：针对p507萃余液废水特性和工艺实验，本发明采用吸附-臭氧催化-电催化的处理顺序。首先p507萃余液废水浮油较多，因此采取活性炭吸附去除大部分浮油，初步将废水cod降解至1000mg/l左右，臭氧催化和电催化的顺序是因为臭氧氧化未反应的臭氧和氧气可在电催化阶段参与电极反应，间接降解p507萃余液废水cod。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
17.(1)本发明所述的降解高盐p507萃余液废水中cod的方法高效、成本低。
18.(2)从物料利用率方面考虑，臭氧催化后衔接电催化的工艺组合，能够利用臭氧段未反应的臭氧和水中氧气，大大提高了物料利用率。
附图说明
19.图1为本发明所述降解高盐p507萃余液废水中cod的方法的流程图。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.实施例和对比例中所述的高盐p507萃余液废水中的cod为1500～2000mg/l。
22.实施例和对比例中所述的粉状活性炭的来源于果壳制成的粉状活性炭，目数为200～400。
23.实施例对比例中所述的填料购于江苏治水有数环保科技有限公司，耐卤型cw-sr型碳基氧化铝型填料。
24.实施例1
25.一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，步骤如下：
26.(1)活性炭吸附除油
27.向一定量萃取工序产生的p507萃余液原液中投加粉状活性炭，活性炭占高盐p507萃余液废水质量的2
‰
，置于室温下搅拌2h，压滤分离，收集滤液，记为一次处理液，一次处理液cod为935mg/l。
28.(2)臭氧催化氧化
29.将一次处理液泵入臭氧催化氧化塔中，臭氧填料为塔体积的60％，臭氧通入量为160m3/h，反应停留时间为2h，出水为臭氧催化氧化后液，记为二次处理液，二次处理液cod为305mg/l。
30.(3)电催化氧化
31.将二次处理液泵入电催化氧化池中，采用钛网氧化铅电极板做阳极，钛板做阴极，极板间距为1cm，电流密度为40ma/cm2，反应停留时间为2h，出水为电催化氧化后液，其cod为236mg/l，达到mvr蒸发结晶进水指标(≤250mg/l)。
32.实施例2
33.一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，步骤如下：
34.除了步骤(2)中的反应停留时间由2h替换为1.5h，步骤(2)中反应停留时间由2h替换为3h，其他步骤同实施例1。
35.实施例2中一次处理液cod为935mg/l，二次处理液cod为342mg/l，电催化氧化后液cod为227mg/l，也满足mvr进水指标。
36.实施例3
37.一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，步骤如下：
38.除了步骤(2)中的反应停留时间由2h替换为1h，步骤(2)中反应停留时间由2h替换为5h，其他步骤同实施例1。
39.实施例3中一次处理液cod为935mg/l，二次处理液cod为396mg/l，电催化氧化后液cod为224mg/l，也满足mvr进水指标。
40.对比例1
41.一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，步骤如下：
42.(1)活性炭吸附除油
43.向一定量萃取工序产生的p507萃余液原液中投加粉状活性炭，活性炭占高盐p507萃余液废水质量的2
‰
，置于室温下搅拌2h，压滤分离，收集滤液，滤液cod为935mg/l。
44.(2)臭氧催化氧化
45.将滤液泵入臭氧催化氧化塔中，臭氧填料为塔体积的60％，臭氧通入量为160m3/h，反应停留时间为2h，出水为臭氧催化氧化后液，其cod为305mg/l，无法满足mvr进水要求。
46.对比例2
47.一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，步骤如下：
48.(1)活性炭吸附除油
49.向一定量萃取工序产生的p507萃余液原液中投加粉状活性炭，活性炭占高盐p507萃余液废水质量的2
‰
，置于室温下搅拌2h，压滤分离，收集滤液，滤液cod为935mg/l。
50.(2)电催化氧化
51.将滤液泵入电催化氧化池中，采用钛网氧化铅电极板做阳极，钛板做阴极，极板间距为1cm，电流密度为40ma/cm2，反应停留时间为10h，出水为电催化氧化后液(其cod为500mg/l)，无法满足mvr进水要求。
52.对比例3
53.一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，步骤如下：
54.(1)活性炭吸附除油
55.向一定量萃取工序产生的p507萃余液原液中投加粉状活性炭，活性炭占高盐p507萃余液废水质量的2
‰
，置于室温下搅拌2h，压滤分离，收集滤液，滤液cod为935mg/l。
56.(2)电催化氧化
57.将滤液泵入电催化氧化池中，采用钛网氧化铅电极板做阳极，钛板做阴极，极板间距为1cm，电流密度为40ma/cm2，反应停留时间为10h，出水为电催化氧化后液(其cod为500mg/l)，无法满足mvr进水要求。
58.(3)臭氧催化氧化
59.将电催化后液体泵入臭氧催化氧化塔中，臭氧填料为塔体积的60％，臭氧通入量为160m3/h，反应停留时间为4h，出水为臭氧催化氧化后液(其cod为242mg/l)，满足mvr进水
指标。
60.实施例1和对比例1～3的处理结果见表1。
61.表1处理结统计一览表
[0062][0063]
参见表1，针对高盐p507萃余液废水，实施例1能在达到出水cod浓度≤250mg/l的指标要求。对比实施例1和实施例3可以发现，臭氧催化氧化和电催化氧化的顺序不能调换，否则处理时间和成本会成倍增加。根据两种处理工艺的原理推测，臭氧催化氧化先将大分子链烃断键成为小分子有机物，电催化氧化再进行深度氧化，而当两者顺序调换，电催化氧化和臭氧氧化过程均不能发挥最佳性能，反而导致处理效率降低。另一方面，从物料利用率方面考虑，臭氧催化后衔接电催化的工艺组合，可以利用臭氧段未反应的臭氧和水中氧气，大大提高了物料利用率。
[0064]
实施例2～3所述的降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，也能使得处理后的废液的cod满足mvr进水要求，但考虑到不同设备处理能力的匹配性及各实施例的处理成本，实施例1为最佳工艺参数。
[0065]
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在高盐p507萃余液废水中加入活性炭，活性炭占高盐p507萃余液废水质量的1.5
‰
～2
‰
，搅拌后进行分离，得到一次处理液；(2)将步骤(1)所述一次处理液送入臭氧催化氧化塔中，进行臭氧催化氧化处理，得到二次处理液；(3)将步骤(2)所述二次处理液加入到电催化氧化池中，进行电催化氧化处理即可。2.根据权利要求1所述降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，其特征在于，步骤(1)所述高盐p507萃余液废水的来源为：锂电回收行业p507萃取剂萃取水相中mn
2+
离子产生的水相余液。3.根据权利要求2所述降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，其特征在于，所述高盐p507萃余液废水的cod浓度为1000～2000mg/l，含盐量为12～15％。4.根据权利要求1所述降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，其特征在于，步骤(1)所述活性炭的来源为：果壳或椰壳制成的粉状活性炭，目数为200～400。5.根据权利要求1～4任一项所述降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，其特征在于，步骤(1)所述搅拌的时间为1～2h。6.根据权利要求1所述降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，其特征在于，步骤(2)所述臭氧催化氧化处理的条件为：臭氧曝气量为150～160m3/h，处理的时间为1～2h，填料的填充量为50～60％。7.根据权利要求6所述降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，其特征在于，填料为碳基氧化铝型填料。8.根据权利要求6所述降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，其特征在于，所述臭氧催化氧化处理的时间为1.5～2h。9.根据权利要求1～4任一项所述降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，其特征在于，步骤(3)所述电催化氧化处理的条件为：在电解槽中进行，阳极为钛网氧化铅板，阴极为钛板，电极板间距为1～2cm。10.根据权利要求9所述降解高盐p507萃余液废水中cod的方法，其特征在于，所述电催化氧化处理的额定电流以极板电流密度计，为30～40ma/cm2，处理的时间为2～5h。

技术总结
本发明公开了一种降解高盐P507萃余液废水中COD的方法，包括如下步骤：(1)在高盐P507萃余液废水中加入活性炭，活性炭占高盐P507萃余液废水质量的1.5


技术研发人员：彭学勤 刘长来 夏诗忠 廖从银 张行祥 李培文 陈浩龙
受保护的技术使用者：骆驼集团资源循环襄阳有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/9/14