CN101215016A - 一种有机废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机废水的处理方法，该方法是：使用负载有金属酞菁的活性炭材料吸附废水中的有机污染物，吸附饱和后将活性炭材料浸入含有氧化剂的水溶液中；或直接在有机废水中加入负载有金属酞菁的活性炭材料和氧化剂，有机污染物被催化降解，活性炭材料得以再生并可以重复使用；该处理方法可应用于难降解的酚类有机废水、染料废水等多种有机废水处理或中水回用；它具有方法简便，成本低，有机废水处理效果好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机废水的处理方法，属于化学与水处理技术领域。
背景技术
有机废水是工业废水中最重要的一类废水，许多有机污染物高色度、毒性大、难以生物降解，对环境造成了严重破坏。目前处理有机废水的方法主要有：物理处理法，包括吸附法和膜分离技术等；物理化学处理法，包括絮凝沉淀法和电化学降解法等；化学氧化法，包括芬顿试剂氧化法和臭氧氧化法等；生物处理法，包括好氧和厌氧处理技术等；以及高温深度氧化法，主要包括湿式空气氧化法、超临界水氧化法以及焚烧法等。另外随着水处理技术的发展，一些新的处理技术如高级氧化法(AOPs)、超声波法和磁化法等已经出现。但这些处理技术也存在许多不足之处，如吸附法、絮凝沉淀法和芬顿试剂氧化法等可能会带来二次污染，生物处理法会因有机污染物对微生物的毒性作用而不能有效降解，而且还存在设备投资和运营成本高等问题。
活性炭因吸附能力强、制造容易、价格较低，已经在有机废水的水处理中得到应用。但活性炭吸附有机污染物饱和后需要再生，再生工艺比较复杂，成本高，方法不当同样会造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供了一种方法简便、成本低的有机废水处理的新方法。该方法是：使用负载有金属酞菁的活性炭材料吸附废水中的有机污染物，吸附饱和后将活性炭材料浸入含有氧化剂的水溶液中；或直接在有机废水中加入负载有金属酞菁的活性炭材料和氧化剂，有机污染物被催化降解，活性炭材料得以再生并可以重复使用。该处理方法可应用于难降解的酚类有机废水、染料废水等多种有机废水处理或中水回用。再生后的活性炭如有必要可以用水洗涤，然后进入下一个循环使用。对于高浓度的有机废水，可以直接在有机废水中加入负载有金属酞菁的活性炭材料和氧化剂，有机污染物被催化降解，反应在自然条件下进行。
本发明使用的金属酞菁其中心金属离子是铁、铜、钴、锰、铷、铝、锌、镍过渡金属离子中的至少一种；所述的活性炭材料为颗粒或粉体或纤维形状。
所述的活性炭材料上金属酞菁负载量在0.01-50％；活性炭材料的再生温度为室温至100℃，pH2～12。
所述的活性炭材料通过浸渍金属酞菁溶液的方法负载上金属酞菁；或活性炭材料是通过化学反应与金属酞菁进行共价键结合，它可以提高金属酞菁与活性炭的结合牢度。
本发明选用的氧化剂是：臭氧、双氧水、二氧化氯、高锰酸钾、过硼酸钠、过碳酸钠、次氯酸钠、亚氯酸钠以及这些氧化剂的混合物中的至少一种。氧化剂的含量按摩尔比计，控制在被吸附的有机污染物的1～50倍。
本发明结合了物理吸附和催化氧化两者的优势，将有机污染物吸附到活性炭中，然后在活性炭内部使其催化氧化降解；它具有方法简便，成本低，有机废水处理效果好等特点。
具体实施方式
下面将通过具体的有机废水的处理实施例，对本发明作进一步的说明：本发明所述的有机废水处理方法是：使用负载有金属酞菁的活性炭材料吸附废水中的有机污染物，吸附饱和后将活性炭材料浸入含有氧化剂的水溶液中；或直接在有机废水中加入负载有金属酞菁的活性炭材料和氧化剂，有机污染物被催化降解，活性炭材料得以再生并可以重复使用。再生后的活性炭如有必要可以用水洗涤，然后进入下一个循环使用。对于高浓度的有机废水，可以直接在有机废水中加入负载有金属酞菁的活性炭材料和氧化剂，有机污染物被催化降解，反应在自然条件下进行。
本发明使用的金属酞菁其中心金属离子是铁、铜、钴、锰、铷、铝、锌、镍过渡金属离子中的至少一种；所述的活性炭材料为颗粒或粉体或纤维形状。
所述的活性炭材料上金属酞菁负载量在0.01-50％；活性炭材料的再生温度为室温至100℃，pH2～12。
所述的活性炭材料通过浸渍金属酞菁溶液的方法负载上金属酞菁；或活性炭材料是通过化学反应与金属酞菁进行共价键结合，它可以提高金属酞菁与活性炭的结合牢度；所述的活性炭材料负载上金属酞菁属于本领域技术人员所熟知的技术，因此不作更详细的说明。
本发明选用的氧化剂是：臭氧、双氧水、二氧化氯、高锰酸钾、过硼酸钠、过碳酸钠、次氯酸钠、亚氯酸钠以及这些氧化剂的混合物中的至少一种。氧化剂的含量按摩尔比计，控制在被吸附的有机污染物的1～50倍。
本发明可以在上述各种范围内进行数据的选择并对下述的实施例作相应的替换后，可以构成其它的实施例。
实施例1
使用负载有2％铁酞菁的活性炭颗粒处理染料废水，当活性炭吸附饱和后，将活性炭浸没于0.3％质量浓度的双氧水溶液中，60分钟后活性炭用水洗涤，此活性炭可以继续循环使用。
实施例2
使用负载有2％钴酞菁的活性炭颗粒处理硝基酚废水，当活性炭吸附饱和后，将活性炭浸没于0.5％质量浓度的双氧水溶液中，30分钟后活性炭用水洗涤，此活性炭可以继续循环使用。
实施例3
使用负载有混合酞菁(2％铁酞菁和2％钴酞菁)的活性炭颗粒处理三氯苯酚废水，当活性炭吸附饱和后，将活性炭浸没于0.3％质量浓度的二氧化氯溶液中，30分钟后活性炭用水洗涤，此活性炭可以继续循环使用。
实施例4
使用负载有2％铁酞菁的活性炭纤维毡处理染料废水，当活性炭吸附饱和后，将活性炭浸没于含0.2％质量浓度的双氧水和0.2％质量浓度的二氧化氯的水溶液中，30分钟后活性炭用水洗涤，此活性炭可以继续循环使用。
实施例5
使用负载有5％钴酞菁的活性炭颗粒处理染料废水，当活性炭吸附饱和后，将活性炭浸没于水中，通入臭氧15分钟后，活性炭用水洗涤，此活性炭可以继续循环使用。
实施例6
在经膜处理法浓缩的高浓度染料废水中，加入所含染料5倍量(摩尔)的双氧水和负载有5％钴酞菁的活性炭颗粒，处理60分钟后染料被降解完毕，活性炭可以继续循环使用。
Claims (7)
1.一种有机废水的处理方法，其特征是：使用负载有金属酞菁的活性炭材料吸附废水中的有机污染物，吸附饱和后将活性炭材料浸入含有氧化剂的水溶液中，或直接在有机废水中加入负载有金属酞菁的活性炭材料和氧化剂，有机污染物被催化降解，活性炭材料得以再生并可以重复使用。
2.根据权利要求1所述的有机废水处理方法，其特征是：使用的金属酞菁其中心金属离子是铁、铜、钴、锰、铷、铝、锌、镍过渡金属离子中的至少一种；所述的活性炭材料为颗粒或粉体或纤维形状。
3.根据权利要求1所述的有机废水处理方法，其特征是：活性炭材料上金属酞菁负载量在0.01-50％；活性炭材料的再生温度为室温至100℃，pH2～12。
4.根据权利要求3所述的有机废水处理方法，其特征是：活性炭材料通过浸渍金属酞菁溶液的方法负载上金属酞菁；
5.根据权利要求3所述的有机废水处理方法，其特征是：活性炭是通过化学反应与金属酞菁进行共价键结合。
6.根据权利要求1所述的有机废水处理方法，其特征是：选用的氧化剂是：臭氧、双氧水、二氧化氯、高锰酸钾、过硼酸钠、过碳酸钠、次氯酸钠、亚氯酸钠以及这些氧化剂的混合物中的至少一种。
7.根据权利要求1或6所述的有机废水处理方法，其特征是：氧化剂的含量按摩尔比计，控制在被吸附的有机污染物的1～50倍。
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