申请日2013.08.27
公开(公告)日2015.06.10
IPC分类号C02F1/28; C02F1/58; C02F1/72
摘要
本发明公开了一种去除焦化废水中硫化物的方法，它包括如下步骤：(1)将干熄焦颗粒放入密闭的炭化室内在N2气体保护下升温到750～850℃加热1～3h;(2)将干熄焦颗粒取出冷却至室温后，放入碱液活化剂中处理，随后放入K2CO3溶液中进行氧化改性，增加焦粒的吸附性能;(3)将改性后的焦粒于烘箱内烘干干燥，即得到改性的类活性炭材料;(4)将该类活性炭材料投入焦化废水中，常温下在磁力搅拌器上旋转;(5)将处理后的焦化废水过滤，随后加入H2O2，常温下用磁力搅拌器旋转，即可去除其中的硫化物。本发明一方面可显著提高硫化物去除效率，另一方面可降低去除焦化废水硫化物的成本，实现部分固废的资源化，达到节能、环保的目的。
权利要求书
1.一种去除焦化废水中硫化物的方法，其特征在于：它包括 如下步骤：
(1)将干熄焦颗粒破碎或筛分成粒径80～300目的干熄焦颗粒， 然后放入密闭的炭化室内，在N2气体保护下升温到750～850℃，加 热1～3h;
(2)将加热后的干熄焦颗粒取出冷却至室温，放入温度为 80～100℃、质量浓度为15～50%的碱液活化剂中处理1.5～2.5h，随 后放入温度为60～80℃、质量浓度为30～35%的K2CO3溶液中进行 氧化改性，处理时间1～3h，增加焦粒的吸附性能;
(3)将改性后的干熄焦粒于100～150℃条件下烘干，得到改性 的类活性炭材料;
(4)将该类活性炭材料投入焦化废水中，常温下在磁力搅拌 器上旋转0.5～3h;
(5)将处理后的焦化废水过滤，随后加入H2O2，常温下用磁 力搅拌器旋转0.5～1h，即可去除其中的硫化物;
所述步骤(2)中，碱液活化剂为KOH或NaOH。
2.根据权利要求1所述的去除焦化废水中硫化物的方法，其 特征在于：所述步骤(2)中，在K2CO3溶液中进行氧化改性的温 度为70℃。
3.根据权利要求1所述的去除焦化废水中硫化物的方法，其 特征在于：所述步骤(3)中，将改性后的干熄焦粒烘干温度为100℃。
4.根据权利要求1所述的去除焦化废水中硫化物的方法，其特 征在于：所述步骤(4)中，投入的类活性炭材料在焦化废水中的 浓度为50g/L，磁力搅拌器上的转速为200r/min。
5.根据权利要求1所述的去除焦化废水中硫化物的方法，其特 征在于：所述步骤(5)中，H2O2与焦化废水的体积比为0.03～0.05∶1; 磁力搅拌器上的转速为100r/min。
说明书
去除焦化废水中硫化物的方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体是指一种去除焦化废水中硫 化物的方法。
背景技术
随着我国工业的迅猛发展，大量硫化物进入到废水中，由于硫 化物有毒有害，对生态环境造成了很大的威胁。近年来，随着国家 对环保要求的进一步强化，同时为了保证整个水处理工艺、设备长 期稳定、可靠运行，采取合适的方法对废水中的硫化物进行有效处 理显得尤为迫切。
不同行业排出的废水硫化物组分相差很大，处理的方法也有所 不同。常见的处理方法有以下几种：
①酸化吸收法：通过向含硫废水中加酸，使硫化物在酸性条件 下生成极易挥发的硫化氢气体，再用碱液吸收硫化氢气体，生成硫 化碱回用。
②化学沉淀法：通过向废水中投加亚铁盐或铁盐，使其与H2S 生成难溶固体，然后通过固液分离去除。
③吸附法：通过向废水中投加适当吸附剂，利用其比表面积大、 吸附能力强的特点使硫化物被吸附除去。
④空气氧化法：利用空气将负二价硫离子氧化为无毒的硫代硫 酸盐和硫酸盐。
⑤高级氧化法：高级氧化法运用电、光辐射、催化剂等与普通 氧化剂结合，产生氧化能力极强的强氧化剂羟基自由基等，氧化去 除硫化物。
⑥生化法：利用各种微生物使硫化物被氧化并回收，产物为硫 单质或硫酸盐。
废水中硫化物去除方法各有优势和缺陷：空气氧化法与酸化吸 收法虽然操作方便，设备简单，但效率不高，并易造成硫化氢进入 大气污染环境;化学沉淀法与吸附法见效快，但消耗药剂量大，成 本高;高级氧化法效率高，但对反应器要求高，投资昂贵;生化法 投资较小，但稳定性不如物化法，且不适用于硫化物浓度很高的废 水。因此，对于不同来源的含硫废水，将理论分析与现场实验相结 合来确定合适的方法或组合工艺，才是明智之举。
目前焦化废水硫化物的各种去除技术存在的问题主要有以下 几个方面：1、去除效率不高，易污染环境;2、投资昂贵，成本高; 3、工程应用稳定性不够。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种去除效率高，不污染环 境;投资成本低;工程应用稳定性强去除焦化废水中硫化物的方法。
为实现上述目的，本发明提供的去除焦化废水中硫化物的方 法，其特征在于：它包括如下步骤：
(1)将干熄焦破碎或筛分成粒径80～300目的干熄焦颗粒，然 后放入密闭的炭化室内，在N2气体保护下升温到750～850℃，加热 1～3h;
(2)将加热后的干熄焦颗粒取出冷却至室温，放入温度为 80～100℃、质量浓度为15～50%的碱液活化剂中处理1.5～2.5h，随后 放入温度为60～80℃、质量浓度为30～35%的K2CO3溶液中进行氧化 改性，处理时间1～3h，增加焦粒的吸附性能;
(3)将改性后的干熄焦粒于100～150℃条件下烘干，得到改性 的类活性炭材料;
(4)将该类活性炭材料投入焦化废水中，常温下在磁力搅拌 器上旋转0.5～3h;
(5)将处理后的焦化废水过滤，随后加入H2O2，常温下用磁 力搅拌器旋转0.5～1h，即可去除其中的硫化物。
作为优选方案，所述步骤(2)中，碱液活化剂为KOH或NaOH。
作为优选方案，所述步骤(2)中，在K2CO3溶液中进行氧化改 性的温度为70℃。
作为优选方案，所述步骤(3)中，将改性后的干熄焦粒烘干 温度为100℃。
作为优选方案，所述步骤(4)中，投入的类活性炭材料在焦 化废水中的浓度为50g/L，磁力搅拌器上的转速为200r/min。
作为优选方案，所述步骤(5)中，H2O2与焦化废水的体积比 为0.03～0.05∶1;磁力搅拌器上的转速为100r/min。
本发明的优点在于：本发明提供一种过氧化氢氧化与类活性炭 材料吸附结合的方法，一方面可显著提高硫化物去除效率，另一方 面可降低去除焦化废水硫化物的成本，实现部分固废的资源化，达 到节能、环保的目的，具体如下：
1)过氧化氢氧化能力强，效率高，可以有效氧化去除硫化物， 同时后续的吸附沉淀作用，处理效果更加明显;产生的污泥量少， 成本低。
2)过氧化氢与类活性炭材料吸附联合使用发生的催化氧化作 用，可使出水达到GB16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》 (<0.5mg/L)。
3)该类活性炭材料采用焦化废弃干熄焦粒自制而成，一方面 可降低去除焦化废水硫化物的成本，另一方面可实现部分固废的资 源化，达到节能、环保的目的。
4)该方法具有效果好，流程简单，易于操作，管理。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例一：
(1)将粒径为250目干熄焦颗粒25g放入密闭的炭化室内在 N2气体保护下升温到850℃加热1h;
(2)将上述颗粒取出冷却至室温后，放入80℃的浓度为 15%KOH溶液(wt，质量浓度)中处理时间2h，随后放入80℃的 浓度为32%K2CO3溶液进行氧化改性，处理时间1h，增加干熄焦的 吸附性能;
(3)将改性后的干熄焦粒于100℃条件下烘箱内烘干干燥，即 得到改性的类活性炭材料。
(4)将该类活性炭材料5g投入100ml焦化废水中，常温下在 磁力搅拌器上(200r/min)旋转0.5h;
(5)将经过处理后的焦化废水过滤，随后加入5mlH2O2，常 温下在磁力搅拌器上(100r/min)旋转0.5h;
(6)经过上述方法处理，硫化物的去除率可达到90%。
实施例二：
(1)将粒径为300目干熄焦颗粒30g放入密闭的炭化室内在 N2气体保护下升温到750℃加热2h;
(2)将上述颗粒取出冷却至室温后，放入85℃的浓度为 30%KOH溶液(wt，质量浓度)中处理时间2h，随后放入60℃的 浓度为35%K2CO3溶液进行氧化改性，处理时间3h，增加干熄焦的 吸附性能;
(3)将改性后的干熄焦粒于130℃条件下烘箱内烘干干燥，即 得到改性的类活性炭材料。
(4)将该类活性炭材料10g投入200ml焦化废水中，常温下 在磁力搅拌器上(200r/min)旋转3h;
(5)将经过处理后的焦化废水过滤，随后加入10mlH2O2，常 温下在磁力搅拌器上(100r/min)旋转1h;
(6)经过上述方法处理，硫化物的去除率可达到90%。
实施例三：
(1)将粒径为80目干熄焦颗粒30g放入密闭的炭化室内在 N2气体保护下升温到800℃加热3h;
(2)将上述颗粒取出冷却至室温后，放入100℃的浓度为 50%NaOH溶液(wt，质量浓度)中处理时间2h，随后放入70℃的 浓度为30%K2CO3溶液进行氧化改性，处理时间2h，增加干熄焦的 吸附性能;
(3)将改性后的干熄焦粒于150℃条件下烘箱内烘干干燥，即 得到改性的类活性炭材料。
(4)将该类活性炭材料15g投入300ml焦化废水中，常温下 在磁力搅拌器上(200r/min)旋转2h;
(5)将经过处理后的焦化废水过滤，随后加入10mlH2O2，常 温下在磁力搅拌器上(100r/min)旋转0.8h;
(6)经过上述方法处理，硫化物的去除率可达到90%。
本发明于2012年8月～11月在实验室进行了小试试验，在合适 的工艺条件下，实验结果表明出水硫化物达到GB 16171-2012《炼 焦化学工业污染物排放标准》(<0.5mg/L)。