一种亚硫酸盐废水的处理方法

文档序号:10677147
一种亚硫酸盐废水的处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种亚硫酸盐废水的处理方法,在亚硫酸盐废水中加入秸秆?污泥基质催化剂,然后通入空气,在30?60℃下反应,反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量,反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求,然后调节反应完的废水至中性,然后通空气曝气氧化2?5h,并静置沉淀分离秸秆?污泥基质沉淀,废水达标后排放;其中,所述秸秆?污泥基质催化剂,是由功能化活性炭、活化剂和活性组分组成,所述功能化活性炭以秸秆和污泥为原料制得,活化剂、活性组分在秸秆?污泥基质催化剂中的质量分数分别为70?80%、1.0?2.5%。该方法可以有效除去废水中的亚硝酸盐,催化剂使用量低,易回收,不会对环境造成二次污染,且处理成本低。
【专利说明】
一种亚硫酸盐废水的处理方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及废水处理技术领域,具体的涉及一种亚硫酸盐废水的处理方法。
【背景技术】
[0002]亚硫酸盐是湿式烟气脱硫工艺的中间产物,若氧化不充分则可能引起严重的结垢和堵塞;同时,亚硫酸盐本身性质不稳定,分解后重新释放出二氧化硫,会对水体造成污染,所以通常脱硫工艺将亚硫酸盐氧化为稳定的硫酸盐后,再向外界环境排放。
[0003]亚硫酸盐氧化多采用曝气搅拌供氧,氧利用率低,氧化不充分,特别是当溶液中硫酸盐含量达到较高的浓度后,氧利用率和氧化效果都明显下降,要实现硫酸盐浓度进一步提高需要的氧量和能耗都大大增加,从而提高了亚硝酸盐废水处理的成本。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是提供一种亚硫酸盐废水的处理方法,该方法可以有效的除去废水中的亚硫酸盐,COD值去除率高,无二次污染,且处理方法简单,成本低。
[0005]为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0006]—种亚硫酸盐废水的处理方法,在亚硫酸盐废水中加入秸杆-污泥基质催化剂,然后通入空气,在30_60°C下反应,反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量,反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求,然后调节反应完的废水至中性,然后通空气曝气氧化2_5h,并静置沉淀分离秸杆-污泥基质沉淀,废水达标后排放;
[0007]其中,所述秸杆-污泥基质催化剂,是由功能化活性炭、活化剂和活性组分组成,所述功能化活性炭以秸杆和污泥为原料制得,活化剂、活性组分在秸杆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为70-80 %、1.0-2.5 %。
[0008]作为上述技术方案的优选,所述秸杆-污泥基质催化剂的添加量为0.5-lg/L。
[0009]作为上述技术方案的优选,所述亚硫酸盐为亚硫酸镁。
[0010]作为上述技术方案的优选,所述亚硫酸镁废水的浓度为20000-50000mg/L。
[0011]作为上述技术方案的优选,所述亚硫酸镁废水的COD含量为5000-10000mg/L。
[0012]作为上述技术方案的优选,所述活性组分为二价钴盐或二价锰盐。
[0013]作为上述技术方案的优选,所述秸杆-污泥基质催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0014](I)将经预处理得到的干燥秸杆粉末和干燥后的污泥混合均匀,然后浸泡在活性组分的水溶液与活化剂溶液混合得到的混合溶液中,浸渍25_40h,然后置于真空烘箱中在100-110°C下烘干至恒重,得到前驱体;
[0015](2)将步骤(I)制得的前驱体放入坩祸中,压实,装填至占坩祸容积的50-80%,然后将坩祸盖子盖紧,置于马弗炉中,在600-620°C下烘焙80-110min,然后自然冷却得到秸杆-污泥基质催化剂。
[0016]作为上述技术方案的优选,步骤(I)中,所述活化剂溶液为氯化锌溶液,其浓度为3mol/L。
[0017]作为上述技术方案的优选,步骤(I)中,所述干燥秸杆粉末和干燥后的污泥的质量比为(6:4)-(9:l)0
[0018]作为上述技术方案的优选,步骤(I)中,所述干燥秸杆粉末和干燥的污泥的预处理方法为:将秸杆和污泥在100-110°C下鼓风干燥至恒重,并粉碎至粒径在0.5mm以下,再用40目的筛子进行筛分;经筛分后的秸杆粉末用质量分数为10 %的氢氧化钾溶液浸渍5-10h,再洗涤至中性,并在真空干燥箱中烘干至恒重,得到干燥秸杆粉末和干燥后的污泥。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020](I)本发明采用秸杆和污泥等对环境有污染的原料来制备功能化活性炭,并采用浸渍的方式制备功能化活性炭负载二价钴盐或二价锰盐,并同时添加适量的氯化锌作为活化剂,制得的秸杆-污泥基质催化剂可以有效促进废水中亚硫酸盐的氧化,解决了废水污染环境的问题;
[0021](2)本发明在亚硝酸盐废水处理中合理控制秸杆-污泥基质催化剂的使用量和处理条件,大大提高了废水中亚硝酸盐的去除率;且催化剂用量少,易回收,几乎不会产生二次污染,有利于环境保护。
【具体实施方式】
[0022]为了更好的理解本发明,下面通过实施例对本发明进一步说明,实施例只用于解释本发明,不会对本发明构成任何的限定。
[0023]实施例1
[0024](I)秸杆-污泥基质催化剂的制备
[0025]a)将秸杆和污泥在100-110°C下鼓风干燥至恒重,并粉碎至粒径在0.5mm以下,再用40目的筛子进行筛分;经筛分后的秸杆粉末用质量分数为10%的氢氧化钾溶液浸渍5h,再洗涤至中性,并在真空干燥箱中烘干至恒重,得到干燥秸杆粉末和干燥后的污泥;
[0026]b)将步骤a)制得的干燥秸杆粉末和干燥后的污泥混合均匀,然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中,浸渍25h,然后置于真空烘箱中在100-110°C下烘干至恒重,得到前驱体,其中,干燥秸杆粉末和干燥后的污泥的质量比为6:4,活化剂、活性组分在秸杆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为70%、1.0%;
[0027]c)将步骤(I)制得的前驱体放入坩祸中,压实,装填至占坩祸容积的50%,然后将坩祸盖子盖紧,置于马弗炉中,在600°C下烘焙80min,然后自然冷却得到秸杆-污泥基质催化剂;
[0028](2)亚硝酸盐废水的处理
[0029]在浓度为20000mg/L,C0D含量为5000mg/L的亚硫酸盐废水中加入0.5g/L的秸杆-污泥基质催化剂,然后通入空气,在30°C下反应,反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量,反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求,然后调节反应完的废水至中性,然后通空气曝气氧化2h,并静置沉淀分离秸杆-污泥基质沉淀,废水达标后排放,分析的,处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为500mh/L,COD含量为60mg/L,氧化去除率达97.5%,COD去除率达98.8%。
[0030]实施例2
[0031 ] (I)秸杆-污泥基质催化剂的制备
[0032]a)将秸杆和污泥在100-110°C下鼓风干燥至恒重,并粉碎至粒径在0.5mm以下,再用40目的筛子进行筛分;经筛分后的秸杆粉末用质量分数为10%的氢氧化钾溶液浸渍10h,再洗涤至中性,并在真空干燥箱中烘干至恒重,得到干燥秸杆粉末和干燥后的污泥;
[0033]b)将步骤a)制得的干燥秸杆粉末和干燥后的污泥混合均匀,然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中,浸渍40h,然后置于真空烘箱中在100-110°C下烘干至恒重,得到前驱体,其中,干燥秸杆粉末和干燥后的污泥的质量比为9:1,活化剂、活性组分在秸杆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为80%、2.5% ;
[0034]c)将步骤(I)制得的前驱体放入坩祸中,压实,装填至占坩祸容积的80%,然后将坩祸盖子盖紧,置于马弗炉中,在620°C下烘焙llOmin,然后自然冷却得到秸杆-污泥基质催化剂;
[0035](2)亚硝酸盐废水的处理
[0036]在浓度为50000mg/L,C0D含量为1000mg/!的亚硫酸盐废水中加入lg/L的秸杆-污泥基质催化剂,然后通入空气,在60°C下反应,反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量,反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求,然后调节反应完的废水至中性,然后通空气曝气氧化5h,并静置沉淀分离秸杆-污泥基质沉淀,废水达标后排放,分析的,处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为800mh/L,COD含量为95mg/L,氧化去除率达98.4%, COD去除率达99.05 %。
[0037]实施例3
[0038](I)秸杆-污泥基质催化剂的制备
[0039]a)将秸杆和污泥在100-110°C下鼓风干燥至恒重,并粉碎至粒径在0.5mm以下,再用40目的筛子进行筛分;经筛分后的秸杆粉末用质量分数为10%的氢氧化钾溶液浸渍6h,再洗涤至中性,并在真空干燥箱中烘干至恒重,得到干燥秸杆粉末和干燥后的污泥;
[0040]b)将步骤a)制得的干燥秸杆粉末和干燥后的污泥混合均匀,然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中,浸渍30h,然后置于真空烘箱中在100-110°C下烘干至恒重,得到前驱体,其中,干燥秸杆粉末和干燥后的污泥的质量比为6:1,活化剂、活性组分在秸杆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为72%、1.5% ;
[0041]c)将步骤(I)制得的前驱体放入坩祸中,压实,装填至占坩祸容积的60%,然后将坩祸盖子盖紧,置于马弗炉中,在605°C下烘焙85min,然后自然冷却得到秸杆-污泥基质催化剂;
[0042](2)亚硝酸盐废水的处理
[0043]在浓度为30000mg/L,C0D含量为6000mg/L的亚硫酸盐废水中加入0.6g/L的秸杆-污泥基质催化剂,然后通入空气,在40 °C下反应,反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量,反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求,然后调节反应完的废水至中性,然后通空气曝气氧化2.5h,并静置沉淀分离秸杆-污泥基质沉淀,废水达标后排放,分析的,处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为600mh/L,COD含量为70mg/L,氧化去除率达98%,COD去除率达98.8%。
[0044]实施例4
[0045](I)秸杆-污泥基质催化剂的制备
[0046]a)将秸杆和污泥在100-110°C下鼓风干燥至恒重,并粉碎至粒径在0.5mm以下,再用40目的筛子进行筛分;经筛分后的秸杆粉末用质量分数为10%的氢氧化钾溶液浸渍7h,再洗涤至中性,并在真空干燥箱中烘干至恒重,得到干燥秸杆粉末和干燥后的污泥;
[0047]b)将步骤a)制得的干燥秸杆粉末和干燥后的污泥混合均匀,然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中,浸渍34h,然后置于真空烘箱中在100-110°C下烘干至恒重,得到前驱体,其中,干燥秸杆粉末和干燥后的污泥的质量比为7:2,活化剂、活性组分在秸杆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为74% ,1.8%;
[0048]c)将步骤(I)制得的前驱体放入坩祸中,压实,装填至占坩祸容积的65%,然后将坩祸盖子盖紧,置于马弗炉中,在610°C下烘焙90min,然后自然冷却得到秸杆-污泥基质催化剂;
[0049](2)亚硝酸盐废水的处理
[0050]在浓度为35000mg/L,C0D含量为7000mg/L的亚硫酸盐废水中加入0.7g/L的秸杆-污泥基质催化剂,然后通入空气,在45 °C下反应,反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量,反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求,然后调节反应完的废水至中性,然后通空气曝气氧化3.5h,并静置沉淀分离秸杆-污泥基质沉淀,废水达标后排放,分析的,处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为650mh/L,COD含量为75mg/L,氧化去除率达98.1%,COD去除率达98.9%。[0051 ] 实施例5
[0052](I)秸杆-污泥基质催化剂的制备
[0053]a)将秸杆和污泥在100-110°C下鼓风干燥至恒重,并粉碎至粒径在0.5mm以下,再用40目的筛子进行筛分;经筛分后的秸杆粉末用质量分数为10%的氢氧化钾溶液浸渍8h,再洗涤至中性,并在真空干燥箱中烘干至恒重,得到干燥秸杆粉末和干燥后的污泥;
[0054]b)将步骤a)制得的干燥秸杆粉末和干燥后的污泥混合均匀,然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中,浸渍36h,然后置于真空烘箱中在100-110°C下烘干至恒重,得到前驱体,其中,干燥秸杆粉末和干燥后的污泥的质量比为7:3,活化剂、活性组分在秸杆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为76%、2.0%;
[0055]c)将步骤(I)制得的前驱体放入坩祸中,压实,装填至占坩祸容积的70%,然后将坩祸盖子盖紧,置于马弗炉中,在615°C下烘焙lOOmin,然后自然冷却得到秸杆-污泥基质催化剂;
[0056](2)亚硝酸盐废水的处理
[0057]在浓度为40000mg/L,C0D含量为8000mg/L的亚硫酸盐废水中加入0.8g/L的秸杆-污泥基质催化剂,然后通入空气,在50 °C下反应,反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量,反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求,然后调节反应完的废水至中性,然后通空气曝气氧化4h,并静置沉淀分离秸杆-污泥基质沉淀,废水达标后排放,分析的,处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为700mh/L,COD含量为80mg/L,氧化去除率达98.3%, COD去除率达99 %。
[0058]实施例6
[0059](I)秸杆-污泥基质催化剂的制备
[0060]a)将秸杆和污泥在100-110°C下鼓风干燥至恒重,并粉碎至粒径在0.5mm以下,再用40目的筛子进行筛分;经筛分后的秸杆粉末用质量分数为10%的氢氧化钾溶液浸渍9h,再洗涤至中性,并在真空干燥箱中烘干至恒重,得到干燥秸杆粉末和干燥后的污泥;
[0061 ] b)将步骤a)制得的干燥秸杆粉末和干燥后的污泥混合均匀,然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中,浸渍38h,然后置于真空烘箱中在100-110°C下烘干至恒重,得到前驱体,其中,干燥秸杆粉末和干燥后的污泥的质量比为8:1,活化剂、活性组分在秸杆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为78%、2.3% ;
[0062]c)将步骤(I)制得的前驱体放入坩祸中,压实,装填至占坩祸容积的75%,然后将坩祸盖子盖紧,置于马弗炉中,在620°C下烘焙105min,然后自然冷却得到秸杆-污泥基质催化剂;
[0063](2)亚硝酸盐废水的处理
[0064]在浓度为45000mg/L,C0D含量为9000mg/L的亚硫酸盐废水中加入0.9g/L的秸杆-污泥基质催化剂,然后通入空气,在55 °C下反应,反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量,反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求,然后调节反应完的废水至中性,然后通空气曝气氧化4.5h,并静置沉淀分离秸杆-污泥基质沉淀,废水达标后排放,分析的,处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为750mh/L,COD含量为90mg/L,氧化去除率达98.3%, COD去除率达99 %。
【主权项】
1.一种亚硫酸盐废水的处理方法,其特征在于,在亚硫酸盐废水中加入秸杆-污泥基质催化剂,然后通入空气,在30-60 °C下反应,反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量,反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求,然后调节反应完的废水至中性,然后通空气曝气氧化2-5h,并静置沉淀分离秸杆-污泥基质沉淀,废水达标后排放; 其中,所述秸杆-污泥基质催化剂,是由功能化活性炭、活化剂和活性组分组成,所述功能化活性炭以秸杆和污泥为原料制得,活化剂、活性组分在秸杆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为70-80 %、1.0-2.5 %。2.如权利要求1所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法,其特征在于,所述秸杆-污泥基质催化剂的添加量为0.5-lg/L。3.如权利要求1所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法,其特征在于,所述亚硫酸盐为亚硫酸镁。4.如权利要求3所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法,其特征在于,所述亚硫酸镁废水的浓度为 20000-50000mg/L。5.如权利要求3所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法,其特征在于,所述亚硫酸镁废水的 COD 含量为 5000-10000mg/L。6.如权利要求1所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法,其特征在于,所述活性组分为二价钴盐或二价锰盐。7.如权利要求1所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法,其特征在于,所述秸杆-污泥基质催化剂的制备方法包括以下步骤: (I)将经预处理得到的干燥秸杆粉末和干燥后的污泥混合均匀,然后浸泡在活性组分的水溶液与活化剂溶液混合得到的混合溶液中,浸渍25-40h,然后置于真空烘箱中在100-1lO0C下烘干至恒重,得到前驱体; ⑵将步骤(I)制得的前驱体放入坩祸中,压实,装填至占坩祸容积的50-80%,然后将坩祸盖子盖紧,置于马弗炉中,在600-620°C下烘焙80-110min,然后自然冷却得到秸杆-污泥基质催化剂。8.如权利要求7所述的一种亚硝酸盐废水的处理方法,其特征在于,步骤(I)中,所述活化剂溶液为氯化锌溶液,其浓度为3mol/L。9.如权利要求7所述的一种亚硝酸盐废水的处理方法,其特征在于,步骤(I)中,所述干燥秸杆粉末和干燥后的污泥的质量比为(6:4)-(9:1)。10.如权利要求7所述的一种亚硝酸盐废水的处理方法,其特征在于,步骤(I)中,所述干燥秸杆粉末和干燥的污泥的预处理方法为:将秸杆和污泥在100-110°C下鼓风干燥至恒重,并粉碎至粒径在0.5mm以下,再用40目的筛子进行筛分;经筛分后的秸杆粉末用质量分数为10%的氢氧化钾溶液浸渍5-10h,再洗涤至中性,并在真空干燥箱中烘干至恒重,得到干燥秸杆粉末和干燥后的污泥。
【文档编号】B01J23/80GK106044998SQ201610370709
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月28日
【发明人】王文庆
【申请人】东莞市联洲知识产权运营管理有限公司
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