一种去除废水中有机物的方法与流程

文档序号:14901317发布日期:2018-07-10 20:45阅读:1415来源:国知局

本发明涉及废水处理领域,具体的涉及一种去除废水中有机物的方法。



背景技术:

随着工业迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。由于工业有机废水的成分更复杂,有些还有毒性,工业有机废水处理比城市污水处理更困难也更重要。

工业产生的高浓度有机废水中,酸、碱类众多,往往具有强酸或强碱性。主要有以下危害:一是需氧性危害:由于生物降解作用,高浓度有机废水会使受纳水体缺氧甚至厌氧,多数水生物将死亡,从而产生恶臭,恶化水质和环境。二是感观性污染:高浓度有机废水不但使水体失去使用价值,更严重影响水体附近人民的正常生活。三是致毒性危害:超高浓度有机废水中含有大量有毒有机物,会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存,最后进入人体,危害人体健康。

中国专利200810051419.4公开了一种去除水中低浓度天然有机物的方法,其是将二氧化钛吸附,紫外线催化氧化和膜过滤技术进行有机组合,经本发明技术方案处理后的出水,天然有机物的去除率能够达到92以上,但是该方法成本较高。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种去除废水中有机物的方法,该方法可有效除去废水中的有机物,对水体无二次污染,且成本低。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种去除废水中有机物的方法,包括以下步骤:

(1)将香蕉皮、橘子皮和柚子皮洗净,在含有造孔剂的溶液中10-50℃下浸泡处理0.5-10h,然后在-50~-55℃冻干12-24h,粉碎,制得混合颗粒;

(2)将上述制得的混合颗粒置于高温炉中,在惰性气体气氛下煅烧处理,然后在含氮气体气氛下,30-80rpm下球磨4-20h,过100-200目筛,制得混合粉末;

(3)将上述制得的混合粉末依次进行酸洗、水洗,最后在处理液中浸泡,最后进行烘干处理,得到吸附剂;

(4)向含有机物的废水中加入沉淀剂,800-1000rpm下搅拌沉淀处理1-2h,然后静置沉淀30min,固液分离;收集上清液;

(5)向上述上清液中加入步骤(3)制得的吸附剂,搅拌吸附处理30min,然后固液分离,收集的吸附剂重复利用。

作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,所述造孔剂为氢氧化钠、碳酸氢铵、尿素、聚甲基丙烯酸甲酯、淀粉中的一种或多种混合,造孔剂的浓度为5-20wt%。

作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,所述溶液为水、乙醇、乙酸、丙酮中的一种或多种混合。

作为上述技术方案的优选,香蕉皮、橘子皮、柚子皮的质量比为3:1:(1-2)。

作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,香蕉皮、橘子皮、柚子皮在溶液中的总浓度为100-1000mg/ml。

作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,所述惰性气体的流速为50-200sccm。

作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,所述含氮气体为氮气、氨气、二氧化氮中的一种或多种混合,其流速为50-500sccm。

作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,酸洗时采用的酸为稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸、稀氢氟酸中的一种,其浓度为1-3mol/l。

作为上述技术方案的优选,步骤(5)中,所述处理液以重量份计,由以下组分组成:

去离子水20-35份,十二烷基硫酸钠2-4份,

腐植酸钠0.5-1.5份,聚丙烯酸钠0.1-0.6份。

作为上述技术方案的优选,步骤(5)中,所述吸附剂的添加量为0.5-2mg/l。

本发明具有以下有益效果:

本发明采用香蕉皮、橘子皮和柚子皮为原料制备吸附剂,在煅烧处理前首先采用含有造孔剂的溶液进行浸泡处理,从而调节孔道结构和尺寸,制得的吸附剂具有更加丰富的孔径;

本发明对炭化后的粉末在含氮的气氛下进行球磨处理,在粉末中有效引入氮源;最后对处理的粉末采用处理液进行浸泡处理,制得的吸附剂在废水中可有效与有机物进行接触,从而有效去除废水中的有机物,而且本发明采用的吸附剂原料价格低廉,成本低,对水体无二次污染。

具体实施方式:

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。

实施例1

一种去除废水中有机物的方法,包括以下步骤:

(1)将香蕉皮、橘子皮和柚子皮洗净,在含有造孔剂的溶液中10℃下浸泡处理10h,然后在-50℃冻干12h,粉碎,制得混合颗粒;其中,所述造孔剂为氢氧化钠,造孔剂的浓度为5wt%,溶液为水,香蕉皮、橘子皮、柚子皮的质量比为3:1:1,香蕉皮、橘子皮、柚子皮在溶液中的总浓度为100mg/ml;

(2)将上述制得的混合颗粒置于高温炉中,在惰性气体气氛下煅烧处理,然后在含氮气体气氛下,30rpm下球磨4h,过100目筛,制得混合粉末;

(3)将上述制得的混合粉末依次进行酸洗、水洗,最后在处理液中浸泡,最后进行烘干处理,得到吸附剂;其中,酸洗时采用的酸为稀盐酸,其浓度为1mol/l;所述处理液以重量份计,由以下组分组成:去离子水20份,十二烷基硫酸钠2份,腐植酸钠0.5份,聚丙烯酸钠0.1份。

(4)向含有机物的废水中加入沉淀剂,800rpm下搅拌沉淀处理1h,然后静置沉淀30min,固液分离;收集上清液;

(5)向上述上清液中加入步骤(3)制得的吸附剂,搅拌吸附处理30min,然后固液分离,收集的吸附剂重复利用;其中,吸附剂的添加量为0.5mg/l。

经检测,有机物去除率为97.9%。

实施例2

一种去除废水中有机物的方法,包括以下步骤:

(1)将香蕉皮、橘子皮和柚子皮洗净,在含有造孔剂的溶液中50℃下浸泡处理0.5h,然后在-55℃冻干24h,粉碎,制得混合颗粒;其中,所述造孔剂为碳酸氢铵,造孔剂的浓度为20wt%,溶液为乙醇、,香蕉皮、橘子皮、柚子皮的质量比为3:1:2,香蕉皮、橘子皮、柚子皮在溶液中的总浓度为1000mg/ml;

(2)将上述制得的混合颗粒置于高温炉中,在惰性气体气氛下煅烧处理,然后在含氮气体气氛下,80rpm下球磨20h,过200目筛,制得混合粉末;

(3)将上述制得的混合粉末依次进行酸洗、水洗,最后在处理液中浸泡,最后进行烘干处理,得到吸附剂;其中,酸洗时采用的酸为稀硝酸,其浓度为3mol/l;所述处理液以重量份计,由以下组分组成:去离子水35份,十二烷基硫酸钠4份,腐植酸钠1.5份,聚丙烯酸钠0.6份。

(4)向含有机物的废水中加入沉淀剂,1000rpm下搅拌沉淀处理2h,然后静置沉淀30min,固液分离;收集上清液;

(5)向上述上清液中加入步骤(3)制得的吸附剂,搅拌吸附处理30min,然后固液分离,收集的吸附剂重复利用;其中,吸附剂的添加量为2mg/l。

经检测,有机物去除率为98.1%。

实施例3

一种去除废水中有机物的方法,包括以下步骤:

(1)将香蕉皮、橘子皮和柚子皮洗净,在含有造孔剂的溶液中20℃下浸泡处理2h,然后在-51℃冻干15h,粉碎,制得混合颗粒;其中,所述造孔剂为尿素,造孔剂的浓度为10wt%,溶液为乙酸,香蕉皮、橘子皮、柚子皮的质量比为3:1:1.5,香蕉皮、橘子皮、柚子皮在溶液中的总浓度为300mg/ml;

(2)将上述制得的混合颗粒置于高温炉中,在惰性气体气氛下煅烧处理,然后在含氮气体气氛下,40rpm下球磨6h,过100目筛,制得混合粉末;

(3)将上述制得的混合粉末依次进行酸洗、水洗,最后在处理液中浸泡,最后进行烘干处理,得到吸附剂;其中,酸洗时采用的酸为稀硫酸,其浓度为1.5mol/l;所述处理液以重量份计,由以下组分组成:去离子水23份,十二烷基硫酸钠2.5份,腐植酸钠0.7份,聚丙烯酸钠0.2份。

(4)向含有机物的废水中加入沉淀剂,850rpm下搅拌沉淀处理1.2h,然后静置沉淀30min,固液分离;收集上清液;

(5)向上述上清液中加入步骤(3)制得的吸附剂,搅拌吸附处理30min,然后固液分离,收集的吸附剂重复利用;其中,吸附剂的添加量为1mg/l。

经检测,有机物去除率为98.9%。

实施例4

一种去除废水中有机物的方法,包括以下步骤:

(1)将香蕉皮、橘子皮和柚子皮洗净,在含有造孔剂的溶液中30℃下浸泡处理5h,然后在-52℃冻干18h,粉碎,制得混合颗粒;其中,所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯,造孔剂的浓度为10wt%,溶液为丙酮,香蕉皮、橘子皮、柚子皮的质量比为3:1:1.5,香蕉皮、橘子皮、柚子皮在溶液中的总浓度为500mg/ml;

(2)将上述制得的混合颗粒置于高温炉中,在惰性气体气氛下煅烧处理,然后在含氮气体气氛下,50rpm下球磨10h,过100目筛,制得混合粉末;

(3)将上述制得的混合粉末依次进行酸洗、水洗,最后在处理液中浸泡,最后进行烘干处理,得到吸附剂;其中,酸洗时采用的酸为稀氢氟酸,其浓度为2mol/l;所述处理液以重量份计,由以下组分组成:去离子水25份,十二烷基硫酸钠3份,腐植酸钠0.9份,聚丙烯酸钠0.3份。

(4)向含有机物的废水中加入沉淀剂,900rpm下搅拌沉淀处理1.5h,然后静置沉淀30min,固液分离;收集上清液;

(5)向上述上清液中加入步骤(3)制得的吸附剂,搅拌吸附处理30min,然后固液分离,收集的吸附剂重复利用;其中,吸附剂的添加量为1mg/l。

经检测,有机物去除率为98.5%。

实施例5

一种去除废水中有机物的方法,包括以下步骤:

(1)将香蕉皮、橘子皮和柚子皮洗净,在含有造孔剂的溶液中40℃下浸泡处理7h,然后在-53℃冻干19h,粉碎,制得混合颗粒;其中,所述造孔剂为淀粉,造孔剂的浓度为10wt%,溶液为水,香蕉皮、橘子皮、柚子皮的质量比为3:1:1.5,香蕉皮、橘子皮、柚子皮在溶液中的总浓度为700mg/ml;

(2)将上述制得的混合颗粒置于高温炉中,在惰性气体气氛下煅烧处理,然后在含氮气体气氛下,60rpm下球磨15h,过100目筛,制得混合粉末;

(3)将上述制得的混合粉末依次进行酸洗、水洗,最后在处理液中浸泡,最后进行烘干处理,得到吸附剂;其中,酸洗时采用的酸为稀盐酸,其浓度为2mol/l;所述处理液以重量份计,由以下组分组成:去离子水30份,十二烷基硫酸钠3份,腐植酸钠1.1份,聚丙烯酸钠0.4份。

(4)向含有机物的废水中加入沉淀剂,900rpm下搅拌沉淀处理1.6h,然后静置沉淀30min,固液分离;收集上清液;

(5)向上述上清液中加入步骤(3)制得的吸附剂,搅拌吸附处理30min,然后固液分离,收集的吸附剂重复利用;其中,吸附剂的添加量为1mg/l。

经检测,有机物去除率为98.0%。

实施例6

一种去除废水中有机物的方法,包括以下步骤:

(1)将香蕉皮、橘子皮和柚子皮洗净,在含有造孔剂的溶液中45℃下浸泡处理9h,然后在-54℃冻干22h,粉碎,制得混合颗粒;其中,所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯,造孔剂的浓度为17wt%,溶液为乙醇,香蕉皮、橘子皮、柚子皮的质量比为3:1:1.8,香蕉皮、橘子皮、柚子皮在溶液中的总浓度为850mg/ml;

(2)将上述制得的混合颗粒置于高温炉中,在惰性气体气氛下煅烧处理,然后在含氮气体气氛下,75rpm下球磨18h,过200目筛,制得混合粉末;

(3)将上述制得的混合粉末依次进行酸洗、水洗,最后在处理液中浸泡,最后进行烘干处理,得到吸附剂;其中,酸洗时采用的酸为稀氢氟酸,其浓度为2.5mol/l;所述处理液以重量份计,由以下组分组成:去离子水32份,十二烷基硫酸钠3.5份,腐植酸钠1.3份,聚丙烯酸钠0.5份。

(4)向含有机物的废水中加入沉淀剂,900rpm下搅拌沉淀处理1.8h,然后静置沉淀30min,固液分离;收集上清液;

(5)向上述上清液中加入步骤(3)制得的吸附剂,搅拌吸附处理30min,然后固液分离,收集的吸附剂重复利用;其中,吸附剂的添加量为1.5mg/l。

经检测,有机物去除率为98.8%。

对比例

一种去除废水中有机物的方法,包括以下步骤:

(1)将香蕉皮、橘子皮和柚子皮洗净,在含有造孔剂的溶液中45℃下浸泡处理9h,然后在-54℃冻干22h,粉碎,制得混合颗粒;其中,所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯,造孔剂的浓度为17wt%,溶液为乙醇,香蕉皮、橘子皮、柚子皮的质量比为3:1:1.8,香蕉皮、橘子皮、柚子皮在溶液中的总浓度为850mg/ml;

(2)将上述制得的混合颗粒置于高温炉中,在惰性气体气氛下煅烧处理,然后在含氮气体气氛下,75rpm下球磨18h,过200目筛,制得混合粉末;

(3)将上述制得的混合粉末依次进行酸洗、水洗,最后进行烘干处理,得到吸附剂;其中,酸洗时采用的酸为稀氢氟酸,其浓度为2.5mol/l;

(4)向含有机物的废水中加入沉淀剂,900rpm下搅拌沉淀处理1.8h,然后静置沉淀30min,固液分离;收集上清液;

(5)向上述上清液中加入步骤(3)制得的吸附剂,搅拌吸附处理30min,然后固液分离,收集的吸附剂重复利用;其中,吸附剂的添加量为1.5mg/l。

经检测,有机物去除率为71.5%。

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