一种电化学与微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂组合处理废水的方法与流程

文档序号:11927409阅读:333来源:国知局

本发明涉及一种电化学与微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂组合工艺在废水资源化中的应用,其适用于环氧丙烷皂化废水和大型炼油、精细化工混合处理后的废水



背景技术:

随着国家对废水排放标准不断提高,废水排放前的处理越来越重要。工业废水,尤其是复杂的工业企业综合废水的处理越来越难,单一废水处理方法已经不适应当前的大多数工业废水处理的需要。空气吹脱法对易挥发性物质去除效率高,电化学氧化法能够降解废水中难生物降解有机物,微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂吸附法对废水的深度处理效果好。本发明结合三种方法的优势,选择合适的参数对多种废水进行处理。

化工企业生产过程产生的废水是制约企业发展的首要因素。研究开发适合多种废水的治理方法,实现废水资源化利用是可持续发展的关键,具有重要的意义。有机物的存在对氯碱电解的影响很大,去除有机物后的淡盐水才能用于反渗透(RO)和电渗析(ED)法分离和浓缩,因此去除工业废水资源化利用过程中淡盐水中的污染物具有重大的意义。



技术实现要素:

本发明目的:针对单一废水处理方法不能完全去除废水中有机物和氨氮,且耗时长、能耗高,已经不适应当前的大多数工业废水处理的需要,本发明提出了一种电化学与微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂组合工艺,用于处理环氧丙烷皂化废水和大型炼油、精细化工混合处理后的废水中的有机物和氨氮。

一种电化学与微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂组合处理废水的方法,其方法适用于环氧丙烷皂化废水处理以及大型炼油、精细化工混合处理后的废水处理,处理方法如下

a.空气吹脱法处理废水中易挥发有机物

吹脱法处理废水,空气流速50-100mL/min,吹脱温度40-60℃;

b.电化学氧化法处理吹脱后废水中难降解有机物

处理吹脱及钙化后废水pH为8-12,以Ru-Ti-Sn电极为阳极,Ti为阴极;

c.微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂吸附法去除吹脱-电解后微量有机物

处理吹脱-电解后水样,pH为8-12,加入微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂,微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂与吹脱-电解后水样比例为0.1-0.5g:50ml,吸附温度20-50℃。

本发明有益效果:

单一废水处理方法已经不适应当前的大多数工业废水处理的需要。空气吹脱法对易挥发性物质去除效率高,电化学氧化法能够降解废水中难生物降解有机物,微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂吸附法对废水的深度处理效果好。本发明结合三种方法的优势,有效去除环氧丙烷皂化废水和大型炼油、精细化工混合处理后的废水中的有机物和氨氮。

具体实施方式

由于废水中部分有机物易挥发,采用空气吹脱法较好地解决了废水中有机物的前处理问题。其优势是对易挥发有机物的去除效率高,费用低,尤其对废水量大,间歇操作的装置更为方便。

电化学方法具有设备简单、易于实现自动控制、能够去除生物难降解污染物以及无二次污染等特点,在处理卤代烃污染物时有着潜在的应用前景,尤其适合作为有毒性的含卤废水在生物处理前的预处理。

微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂吸附法是一种利用层叠层二次生长法和碱处理法使硅藻土表面上生长具有微介孔结构的分子筛,制备新型复合吸附材料,分子筛组装生长的过程中含CTAB的特殊模板剂使表面分子筛晶体内部产生介孔,减轻了在吸附过程中的质量扩散限制影响,同时保留微孔的吸附优势。所得产品具有硅藻土的骨架结构和大孔、分子筛的微孔以及引入的介孔,吸附能力强,孔内扩散过程快,表面疏水性能好,并能根据污染物不同调整孔径比例和分子筛类型。该方法制备过程操作简便,制备周期短,对仪器要求不高,样品稳定性高,在水污染物处理领域有广泛应用前景。

实例一:

一种电化学与微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂组合工艺,其适用于环氧丙烷皂化废水处理,其步骤为:

a.空气吹脱法处理环氧丙烷皂化废水中易挥发有机物

处理100ml环氧丙烷皂化废水,空气流速150mL/min,吹脱时间10min,吹脱温度50℃.

b.电化学氧化法处理吹脱后皂化废水中难降解有机物

处理200ml吹脱及钙化后废水

pH为10,以Ru-Ti-Sn电极为阳极,Ti为阴极,电极表面积3*3cm2,电流密度为40mA/cm2,电极间距分别为1cm,电解时间30min

c.微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂吸附法去除吹脱-电解后微量有机物

处理吹脱-电解后水样50ml,pH为10,加入0.3g微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂,吸附15min,吸附温度30℃

经过对COD去除率的测定,此组合工艺对环氧丙烷皂化废水中有机物的吸附效果明显优于使用单独工艺的效果,可以完全去除其中有机物。

实例二:

一种电化学与微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂组合工艺,其适用于大型炼油、精细化工混合处理后的废水处理,其步骤为:

a.空气吹脱法去除废水中氨氮

处理100ml废水,空气流速150mL/min,吹脱时间15min,吹脱温度55℃

b.电化学氧化法去除丙二醇和剩余氨氮废水

处理200ml吹脱及钙化后废水

pH为12,以Ru-Ti-Sn电极为阳极,Ti为阴极,电极表面积3*3m2,电流密度为60mA/cm2,电极间距分别为2.0cm,电解时间15min

c.微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂吸附法去除废水中剩余微量有机物

处理吹脱-电解后水样50ml,pH为12,加入0.3g微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂,吸附15min,吸附温度35℃

经过对COD去除率的测定,空气吹脱后去除氨氮75%,电化学氧化法电解吹脱后的废水,完全降解剩余氨氮,丙二醇去除率70%,再经过微介孔分子筛硅藻土复合吸附剂吸附后,完全去除废水中有机物丙二醇。

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