本發(fā)明涉及一種電化學(xué)與微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑組合工藝在廢水資源化中的應(yīng)用,其適用于環(huán)氧丙烷皂化廢水和大型煉油、精細(xì)化工混合處理后的廢水
背景技術(shù):
隨著國家對廢水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,廢水排放前的處理越來越重要。工業(yè)廢水,尤其是復(fù)雜的工業(yè)企業(yè)綜合廢水的處理越來越難,單一廢水處理方法已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前的大多數(shù)工業(yè)廢水處理的需要??諝獯得摲▽σ讚]發(fā)性物質(zhì)去除效率高,電化學(xué)氧化法能夠降解廢水中難生物降解有機(jī)物,微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑吸附法對廢水的深度處理效果好。本發(fā)明結(jié)合三種方法的優(yōu)勢,選擇合適的參數(shù)對多種廢水進(jìn)行處理。
化工企業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水是制約企業(yè)發(fā)展的首要因素。研究開發(fā)適合多種廢水的治理方法,實(shí)現(xiàn)廢水資源化利用是可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,具有重要的意義。有機(jī)物的存在對氯堿電解的影響很大,去除有機(jī)物后的淡鹽水才能用于反滲透(RO)和電滲析(ED)法分離和濃縮,因此去除工業(yè)廢水資源化利用過程中淡鹽水中的污染物具有重大的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的:針對單一廢水處理方法不能完全去除廢水中有機(jī)物和氨氮,且耗時長、能耗高,已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前的大多數(shù)工業(yè)廢水處理的需要,本發(fā)明提出了一種電化學(xué)與微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑組合工藝,用于處理環(huán)氧丙烷皂化廢水和大型煉油、精細(xì)化工混合處理后的廢水中的有機(jī)物和氨氮。
一種電化學(xué)與微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑組合處理廢水的方法,其方法適用于環(huán)氧丙烷皂化廢水處理以及大型煉油、精細(xì)化工混合處理后的廢水處理,處理方法如下
a.空氣吹脫法處理廢水中易揮發(fā)有機(jī)物
吹脫法處理廢水,空氣流速50-100mL/min,吹脫溫度40-60℃;
b.電化學(xué)氧化法處理吹脫后廢水中難降解有機(jī)物
處理吹脫及鈣化后廢水pH為8-12,以Ru-Ti-Sn電極為陽極,Ti為陰極;
c.微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑吸附法去除吹脫-電解后微量有機(jī)物
處理吹脫-電解后水樣,pH為8-12,加入微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑,微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑與吹脫-電解后水樣比例為0.1-0.5g:50ml,吸附溫度20-50℃。
本發(fā)明有益效果:
單一廢水處理方法已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前的大多數(shù)工業(yè)廢水處理的需要??諝獯得摲▽σ讚]發(fā)性物質(zhì)去除效率高,電化學(xué)氧化法能夠降解廢水中難生物降解有機(jī)物,微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑吸附法對廢水的深度處理效果好。本發(fā)明結(jié)合三種方法的優(yōu)勢,有效去除環(huán)氧丙烷皂化廢水和大型煉油、精細(xì)化工混合處理后的廢水中的有機(jī)物和氨氮。
具體實(shí)施方式
由于廢水中部分有機(jī)物易揮發(fā),采用空氣吹脫法較好地解決了廢水中有機(jī)物的前處理問題。其優(yōu)勢是對易揮發(fā)有機(jī)物的去除效率高,費(fèi)用低,尤其對廢水量大,間歇操作的裝置更為方便。
電化學(xué)方法具有設(shè)備簡單、易于實(shí)現(xiàn)自動控制、能夠去除生物難降解污染物以及無二次污染等特點(diǎn),在處理鹵代烴污染物時有著潛在的應(yīng)用前景,尤其適合作為有毒性的含鹵廢水在生物處理前的預(yù)處理。
微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑吸附法是一種利用層疊層二次生長法和堿處理法使硅藻土表面上生長具有微介孔結(jié)構(gòu)的分子篩,制備新型復(fù)合吸附材料,分子篩組裝生長的過程中含CTAB的特殊模板劑使表面分子篩晶體內(nèi)部產(chǎn)生介孔,減輕了在吸附過程中的質(zhì)量擴(kuò)散限制影響,同時保留微孔的吸附優(yōu)勢。所得產(chǎn)品具有硅藻土的骨架結(jié)構(gòu)和大孔、分子篩的微孔以及引入的介孔,吸附能力強(qiáng),孔內(nèi)擴(kuò)散過程快,表面疏水性能好,并能根據(jù)污染物不同調(diào)整孔徑比例和分子篩類型。該方法制備過程操作簡便,制備周期短,對儀器要求不高,樣品穩(wěn)定性高,在水污染物處理領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。
實(shí)例一:
一種電化學(xué)與微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑組合工藝,其適用于環(huán)氧丙烷皂化廢水處理,其步驟為:
a.空氣吹脫法處理環(huán)氧丙烷皂化廢水中易揮發(fā)有機(jī)物
處理100ml環(huán)氧丙烷皂化廢水,空氣流速150mL/min,吹脫時間10min,吹脫溫度50℃.
b.電化學(xué)氧化法處理吹脫后皂化廢水中難降解有機(jī)物
處理200ml吹脫及鈣化后廢水
pH為10,以Ru-Ti-Sn電極為陽極,Ti為陰極,電極表面積3*3cm2,電流密度為40mA/cm2,電極間距分別為1cm,電解時間30min
c.微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑吸附法去除吹脫-電解后微量有機(jī)物
處理吹脫-電解后水樣50ml,pH為10,加入0.3g微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑,吸附15min,吸附溫度30℃
經(jīng)過對COD去除率的測定,此組合工藝對環(huán)氧丙烷皂化廢水中有機(jī)物的吸附效果明顯優(yōu)于使用單獨(dú)工藝的效果,可以完全去除其中有機(jī)物。
實(shí)例二:
一種電化學(xué)與微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑組合工藝,其適用于大型煉油、精細(xì)化工混合處理后的廢水處理,其步驟為:
a.空氣吹脫法去除廢水中氨氮
處理100ml廢水,空氣流速150mL/min,吹脫時間15min,吹脫溫度55℃
b.電化學(xué)氧化法去除丙二醇和剩余氨氮廢水
處理200ml吹脫及鈣化后廢水
pH為12,以Ru-Ti-Sn電極為陽極,Ti為陰極,電極表面積3*3m2,電流密度為60mA/cm2,電極間距分別為2.0cm,電解時間15min
c.微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑吸附法去除廢水中剩余微量有機(jī)物
處理吹脫-電解后水樣50ml,pH為12,加入0.3g微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑,吸附15min,吸附溫度35℃
經(jīng)過對COD去除率的測定,空氣吹脫后去除氨氮75%,電化學(xué)氧化法電解吹脫后的廢水,完全降解剩余氨氮,丙二醇去除率70%,再經(jīng)過微介孔分子篩硅藻土復(fù)合吸附劑吸附后,完全去除廢水中有機(jī)物丙二醇。