申请日2019.06.18
公开(公告)日2019.09.03
IPC分类号C02F1/42; C02F1/28; C02F101/34
摘要
本发明实施例公开了一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，涉及环境保护技术领域，该方法的具体步骤为：a.改性粉煤灰的制备;b.将所需处理的含酚废水用浓度为0.2‑0.6mol/L的盐酸溶液调节其pH为6.0～8.0，按每升含酚废水加入10‑40g的改性粉煤灰，将改性粉煤灰与预处理的含酚废水在温度为25℃～30℃下在吸附池中搅拌反应5～40min，控制搅拌速度为90～120r/min;c.反应结束后将含有改性粉煤灰的含酚废水在调节池中静置1～2h，使渣水分离;d.渣水分离后的含酚废水上清液经过滤池过滤后进行排放。该方法利用粉煤灰处理工业废水，苯酚去除率高达70%，提高了粉煤灰的利用价值。
权利要求书
1.一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤为：
a.将粉煤灰、工业烧碱混合初步研磨，再加水研磨混合充分，置于反应釜加热至90-110℃下反应6-10小时，用去离子水洗涤，过滤并干燥完全得改性粉煤灰;
b.将所需处理的含酚废水用浓度为0.2-0.6mol/L的盐酸溶液调节其pH为6.0～8.0，按每升含酚废水加入10-40g的改性粉煤灰，将改性粉煤灰与预处理的含酚废水在温度为25℃～30℃下在吸附池中搅拌反应5～40min，控制搅拌速度为90～120r/min;
c.反应结束后将含有改性粉煤灰的含酚废水在调节池中静置1～2h，使渣水分离;
d.渣水分离后的含酚废水上清液经过滤池过滤后进行排放。
2.如权利要求1所述的一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，其特征在于，步骤a中粉煤灰、工业烧碱和水采取SiO2/NaOH/H2O的摩尔比为1:(0.8-1.2):6.35来配备。
3.如权利要求2所述的一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，其特征在于，步骤a中粉煤灰、工业烧碱和水采取SiO2/NaOH/H2O的摩尔比为1:1.05:6.35来配备。
4.如权利要求1所述的一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，其特征在于，步骤b所述吸附池和步骤c所述调节池是联合在一起的综合反应池，步骤b和步骤c同时进行。
5.如权利要求1所述的一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，其特征在于，含酚废水在进入吸附池之前先经过格栅过滤去除含酚废水中大颗粒固体污染物。
6.如权利要求4所述的一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，其特征在于，含酚废水在进入综合反应池之前先经过格栅过滤去除含酚废水中大颗粒固体污染物。
7.如权利要求1所述的一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，其特征在于，渣水分离后的灰渣经加热烘干后回收作为步骤a中的粉煤灰被再利用。
8.如权利要求1所述的一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，其特征在于，步骤b中所述改性粉煤灰的加入量为30g。
9.如权利要求1所述的一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，其特征在于，步骤b中所述搅拌反应时间为30min。
说明书
一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法
技术领域
本发明实施例涉及环境保护技术领域，具体涉及一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法。
背景技术
随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化等工业的发展，含酚废水的量也相应增多。很多企业是酚污染物的特有污染源，生产此类废水的企业主要有：煤气与炼焦工业的煤气厂，焦化厂，炼油厂，冶金、机械、玻璃制造、陶瓷等工业的煤气发生站;石油工业的煤油厂，页岩干馏厂，林厂化工厂，木材防腐厂等;以酚作为原料生产的化工企业，如生产树脂、塑料、合成纤维、染料、医药、香料、农药、油漆、消毒剂、化学试剂的工厂等。
含酚废水来源广、数量多、危害大，酚类化合物毒性强，是我国优先控制的污染物。因此含酚废水的治理，是一项造福人类，保护环境的重要任务。
在实际处理中，如何对高浓度含酚废水加以回收利用，如何对无回收价值的废水进行无害化处理，一直是国内外亟待解决的问题。
目前，工业含酚废水处理技术有化学氧化法、焚烧法、蒸汽法、吸附法、生化法、溶剂萃取法和乳状液膜法等。其中，吸附法因为具有设备简单、操作方便、净化效率高、吸附量大等优势应用较为广泛。常用的吸附剂主要有活性炭、大孔吸附树脂及有机合成吸附剂、粘土矿物等，合成分子筛也可作为其中的一种吸附剂来处理有机废水。但是，这些吸附剂也存在不足的地方，处理含酚废水方面，目前活性炭吸附虽吸附量大，但再生困难，价格昂贵。而树脂吸附较活性炭有优势，但交换柱操作条件及要求较高，树脂也较昂贵，经济效益有限。因此利用资源丰富，价格低廉的天然粘土矿物或粉煤灰等固体废弃物合成吸附剂正逐步代替传统吸附剂在废水处理中的主导地位。
煤电产业一直是我国国民经济的重要支柱产业，每年燃煤火力发电厂产生上亿吨的粉煤灰，目前粉煤灰多被利用于生产建材产品或铺路简单利用，科技含量低、经济效益也较低，特别是在我国广大北方地区，利用粉煤灰生产传统建材产品滞销，利用消纳粉煤灰综合的途径不足，综合利用率不高，导致大量堆存占压土地和产生环境污染。粉煤灰具有多孔性结构、比表面积较大、表面能高，且表面存在着许多铝、硅等物质，具有较强的吸附能力。如何进一步变废为宝，深入挖掘、拓展粉煤灰综合利用途径和渠道，避免大量堆存，是当前面临的一个重要环境问题。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，以解决现有技术中采用吸附法处理工业含酚废水中存在的吸附剂价格昂贵、再生困难、操作条件要求较高等问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法，所述方法的具体步骤为：
a.将粉煤灰、工业烧碱混合初步研磨，再加水研磨混合充分，置于反应釜加热至90-110℃下反应6-10小时，用去离子水洗涤，过滤并干燥完全得改性粉煤灰;
b.将所需处理的含酚废水用浓度为0.2-0.6mol/L的盐酸溶液调节其pH为6.0～8.0，按每升含酚废水加入10-40g的改性粉煤灰，将改性粉煤灰与预处理的含酚废水在温度为25℃～30℃下在吸附池中搅拌反应5～40min，控制搅拌速度为90～120r/min;
c.反应结束后将含有改性粉煤灰的含酚废水在调节池中静置1～2h，使渣水分离;
d.渣水分离后的含酚废水上清液经过滤池过滤后进行排放。
在一个实施方式中，步骤a中粉煤灰、工业烧碱和水采取SiO2/NaOH/H2O的摩尔比为1:(0.8-1.2):6.35来配备。
通过上述技术方案，主要通过工业烧碱配水对粉煤灰进行改性。由于粉煤灰的铝硅比、硅含量不同地方、电厂粉煤灰成分不一样，所以只能按照具体的成分再去定粉煤灰和工业烧碱、水的配比量，此条件下反应得到的改性粉煤灰的吸附性能优异。
在一个实施方式中，步骤a中粉煤灰、工业烧碱和水采取SiO2/NaOH/H2O的摩尔比为1:1.05:6.35来配备。
在一个实施方式中，步骤b所述吸附池和步骤c所述调节池是联合在一起的综合反应池，步骤b和步骤c同时进行。
在一个实施方式中，含酚废水在进入吸附池之前先经过格栅过滤去除含酚废水中大颗粒固体污染物。
在一个实施方式中，含酚废水在进入综合反应池之前先经过格栅过滤去除含酚废水中大颗粒固体污染物。
在一个实施方式中，渣水分离后的灰渣经加热烘干后回收作为步骤a中的粉煤灰被再利用。
在一个实施方式中，步骤b中所述改性粉煤灰的加入量为30g。
在一个实施方式中，步骤b中所述搅拌反应时间为30min。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例一种利用改性粉煤灰处理工业废水的方法以活性较高的流化床粉煤灰为主要原料，采用与工业烧碱进行水热合成，通过控制反应时间、物料的SiO2/Na2O比例等指标因素，促成原料粉煤灰结晶改性，通过盐酸溶液调整酸碱度，提升改性粉煤灰离子交换能力和吸附能力，在粉煤灰晶格中的空腔(孔穴)内，阳离子(例如K、Na、Ca等)易与其周围水溶液里的阳离子发生交换作用，然后应用于处理含苯酚废水，可以对废水中苯酚产生较好的去除效果。采用该方法处理含酚废水，其苯酚去除率高达70%以上。
本发明采用的主要原材料是粉煤灰，粉煤灰作为固体废物，作为本发明的原料廉价、易得，比市场上的沸石分子筛产品成本低，可以作为产品替代物加以应用。能够消纳大量堆存的粉煤灰，以废治废，提高粉煤灰的利用附加值，产生很好的消纳固废的环境效益;
本发明的方法能够处理工业废水中难处理的酚污染物指标，产生处理废水的良好环境效益;该方法实用、经济，设备构造简单，方便管理;具有综合治理废水的功能。（发明人：王永红;王丽珍）