專利名稱:改性粉煤灰吸附劑及處理硝基酚類阻聚劑生產(chǎn)廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改性工業(yè)廢料粉煤灰作為吸附劑處理工業(yè)廢水的一種方法，尤其適用于具有高COD、高色度和強(qiáng)酸性的2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚(DNBP)生產(chǎn)廢水處理過程。
背景技術(shù)：
2-仲丁基-4，6二硝基苯酚(DNBP)是烯烴基芳族化合物產(chǎn)品的重要阻聚劑，由于它在高溫下具有良好的阻聚效果而被廣泛使用。在DNBP的合成過程中，會(huì)產(chǎn)生大量含較高濃度DNBP的強(qiáng)酸性有機(jī)廢水。對于典型的DNBP生產(chǎn)過程廢水，其CODCr可高達(dá)30000mg/L左右，pH值小于1，外觀呈現(xiàn)棕紅色，并且具有強(qiáng)烈的刺激性氣味。較低濃度的DNBP就會(huì)對動(dòng)物產(chǎn)生極大的危害，甚至引發(fā)腫瘤、產(chǎn)生變異。DNBP對微生物和細(xì)菌具有毒害作用，土壤中的DNBP可長期存在，難以被降解。因此，含DNBP的工業(yè)廢水必須做進(jìn)一步的處理才能進(jìn)行外排。活性炭吸附可以有效去除COD和色度，廣泛用于工業(yè)廢水的深度處理。但是對于含DNBP的工業(yè)廢水，活性炭吸附難以實(shí)際應(yīng)用，原因是此類廢水污染物濃度較高，酸性很強(qiáng)，活性炭的成本相對較高且吸附操作頻繁，再生困難，從而導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用太高，企業(yè)難以承受。
粉煤灰是一種主要的工業(yè)廢棄物，來源非常廣泛而且價(jià)格低廉。由于粉煤灰是具有一定活性的多孔球狀細(xì)小顆粒，因此對水中雜質(zhì)具有較好的吸附性能，可以有效地去除廢水中的COD和色度等化學(xué)物質(zhì)。利用粉煤灰對工業(yè)廢水進(jìn)行處理是一種“以廢治廢”的方法，并且處理費(fèi)用低、效果好。粉煤灰在工業(yè)廢水處理中的主要應(yīng)用形式有兩種(1)將粉煤灰用酸浸漬作為混凝劑。優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低，效果好。缺點(diǎn)是所用劑量不易控制，操作麻煩。(2)作為吸附劑直接用于水處理中。優(yōu)點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是粉煤灰吸附量小，用量大。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種改性的工業(yè)粉煤灰吸附劑，這種改性粉煤灰吸附劑對工業(yè)廢水具有較好的處理效果，而且成本低廉、吸附量大。本發(fā)明同時(shí)提供了應(yīng)用改性粉煤灰吸附劑處理高COD、高色度、強(qiáng)酸性2-仲丁基-4，6二硝基苯酚(DNBP)生產(chǎn)廢水的方法，該方法具有操作簡單、運(yùn)行費(fèi)用低和使用方便的特點(diǎn)。
粉煤灰是由玻璃體、結(jié)晶體和少量的碳粒組成的一種松散的固體集合物。通常粉煤灰中玻璃體的含量較大，玻璃體包含光滑的球狀顆粒和疏松多孔的形狀不規(guī)則玻璃球等。結(jié)晶體的含量相對較少，主要包括石英、莫來石、赤鐵礦等。碳粒大多數(shù)為渾圓形或不規(guī)則多孔體。粉煤灰的主要化學(xué)成份為SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、MgO以及未燃燒或未燃燒完全的碳粒。粉煤灰顆粒的粒徑極限約為0.5-300μm。粉煤灰以多孔的玻璃體和未燃的碳粒為主要成分，因此具有很大的比表面積。加入一定量的雙氧水浸漬，一定溫度下，可以通過氧化和溶解方式去除粉煤灰孔道和表面上各種雜質(zhì)，增強(qiáng)其吸附能力。然后將雙氧水處理后的粉煤灰用一定量的鹽酸浸泡、活化，并分別經(jīng)水和95％的乙醇洗滌。鹽酸的加入，不但可以將粉煤灰中的可溶物溶出，而且可以破壞其原有表面結(jié)構(gòu)，使表面粗糙，再經(jīng)水和乙醇洗滌后，可以進(jìn)一步增大比表面積和改性粉煤灰的吸附量。
本發(fā)明的目的由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述改性粉煤灰吸附劑，其特征在于選取粒度為160目的粉煤灰40～80千克，在30～40℃的溫度下于w＝0.03的雙氧水溶液中浸漬15～30個(gè)小時(shí)，然后用去離子水洗滌，過濾，烘干。在烘干后的粉煤灰中加入0.1～1mol/L的鹽酸溶液35～70千克，混合攪拌均勻，然后于30～60℃溫度下浸泡、活化10～40小時(shí)，去離子水洗滌，過濾，烘干。最后，再將烘干的粉煤灰用95％的乙醇溶液洗滌，洗至濾液的透光率在96以上(以95％的乙醇作參比液)，然后在108℃下烘干2～4小時(shí)，放入干燥器中備用。利用BET吸附法，測出通過上述方法得到的改性粉煤灰吸附劑比表面積60-80m2/g。
應(yīng)用上述改性粉煤灰吸附劑處理DNBP生產(chǎn)廢水，在廢水中按照0.2％～2％重量百分比的比例加入上述吸附劑后，搖床上振蕩10～40分鐘，沉淀分離。處理后的廢水，CODCr小于7000mg/L，去除率可達(dá)75％以上。通過比較稀釋100倍后的廢水在最大吸收波長處的吸光度，可知處理后的廢水脫色率可達(dá)60％以上。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)是(1)本發(fā)明的改性粉煤灰吸附劑原材料來源廣泛，價(jià)格低廉，改性方法簡單易行，廢水處理過程中的運(yùn)行成本明顯降低。
(2)對DNBP生產(chǎn)廢水處理效果明顯，處理后的廢水CODCr小于7000mg/L，去除率達(dá)到75％以上，處理后的廢水脫色率可達(dá)60％以上。
(3)改性粉煤灰吸附劑沉降速度快，無廢棄物產(chǎn)生，不產(chǎn)生二次污染，形成的污泥可用于制磚和鋪路。
(4)本發(fā)明的改性粉煤灰及其對DNBP生產(chǎn)廢水處理是一種“以廢治廢，變廢為利”的方法。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1(1)改性粉煤灰吸附劑的制備在60千克粉煤灰中加入70千克w＝0.03的雙氧水溶液，在35℃下浸漬24小時(shí)，去離子水洗滌，過濾烘干。在烘干后的粉煤灰中加入0.1mol/L的鹽酸溶液65千克，混合攪拌均勻，然后于40℃下浸泡、活化24小時(shí)，去離子水洗滌，過濾，烘干。最后，再將烘干的粉煤灰用95％的乙醇溶液洗滌，洗至濾液的透光率在96以上(以95％的乙醇作參比液)，然后在108℃下烘干3小時(shí)。
(2)處理DNBP廢水將改性粉煤灰1千克加入到100L DNBP廢水中后，在搖床上混合、振蕩20分鐘，然后靜止一段時(shí)間后，進(jìn)行固液分離。
原水pH為-0.7，CODCr為29676mg/L，顏色為棕紅色。原水稀釋100倍后在最大波長339nm處的吸光度為1.2。
處理后的廢水pH為0.9，CODCr為6518mg/L，去除率為78％。處理后的廢水顏色為黃色，稀釋100倍后在最大波長339nm處的吸光度為0.38，脫色率為68％。
權(quán)利要求
1.一種改性粉煤灰吸附劑的制備方法，其特征在于選取粒度160目的粉煤灰40～80千克，在30～40℃的溫度下于w＝0.03的雙氧水溶液中浸漬15～30個(gè)小時(shí)，然后用去離子水洗滌，過濾，烘干；在烘干后的粉煤灰中加入0.1～1mol/L的鹽酸溶液35～70千克，混合攪拌均勻，然后于30～60℃溫度下浸泡、活化10～40小時(shí)，用去離子水洗滌，過濾，烘干；最后，再將烘干的粉煤灰用95％的乙醇溶液洗滌，然后在108℃下烘干2～4小時(shí)，得到比表面積為60～80m2/g的改性粉煤灰吸附劑。
2.按照權(quán)利要求
1所述改性粉煤灰吸附劑的用途，其特征是用改性粉煤灰吸附劑處理2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚生產(chǎn)廢水時(shí)，加入廢水重量百分?jǐn)?shù)為0.2％～2％的上述吸附劑，在搖床上振蕩10～40分鐘，靜止沉淀，固液分離，處理后的廢水CODCr小于7000mg/L，去除率大于75％，廢水脫色率大于60％。
專利摘要
本發(fā)明涉及改性粉煤灰吸附劑的制備及將其用于處理2－仲丁基－4，6－二硝基苯酚生產(chǎn)廢水的方法。選取160目粒度的粉煤灰，在30～40℃的溫度下用雙氧水溶液中浸漬，去離子水洗滌，過濾，烘干。然后加入0.1～1mol/l的鹽酸溶液，混合攪拌均勻后，浸泡，活化，用去離子水洗滌，過濾，烘干。最后，用95％的乙醇溶液洗滌，烘干，制得改性粉煤灰吸附劑。在2－仲丁基－4，6－二硝基苯酚生產(chǎn)廢水中，按照0.2％～2％重量百分含量的比例加入上述吸附劑，攪拌振蕩10～40分鐘，沉淀分離。處理后的廢水COD
文檔編號(hào)C02F1/28GK1994552SQ200610134829
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月13日
發(fā)明者王慧龍, 姜文鳳 申請人:大連理工大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan