CN105776783B - 一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法 - Google Patents

一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105776783B
CN105776783B CN201610224183.4A CN201610224183A CN105776783B CN 105776783 B CN105776783 B CN 105776783B CN 201610224183 A CN201610224183 A CN 201610224183A CN 105776783 B CN105776783 B CN 105776783B
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron
fenton
recycles
embrane
mud
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610224183.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105776783A (zh
Inventor
吕伏建
王路峰
田李嘉
陈丽娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Qicai Environment Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Qicai Environment Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Qicai Environment Technology Co Ltd filed Critical Zhejiang Qicai Environment Technology Co Ltd
Priority to CN201610224183.4A priority Critical patent/CN105776783B/zh
Publication of CN105776783A publication Critical patent/CN105776783A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105776783B publication Critical patent/CN105776783B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste or contaminated solids into something useful or harmless
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722Oxidation by peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02Specific form of oxidant
    • C02F2305/026Fenton's reagent

Abstract

本发明公开了一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法,其特征在于,包括以下步骤:1、Fenton铁泥于60~80℃经废酸或酸完全溶解后,过滤分离得Fe3+溶液和滤渣;2、步骤1得到的Fe3+溶液经膜蒸馏体系处理,得清水及Fe3+浓缩液;3、将步骤2得到的Fe3+浓缩液置于含催化剂的紫外反应槽,Fe3+还原为Fe2+,回用于废水Fenton氧化过程,形成铁泥的体系自循环。本发明不仅解决了Fenton氧化法铁泥处理难题,且实现了铁资源的循环利用,降低了废水及废弃物的成本,具有较好的经济价值。

Description

一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法
技术领域
[0001]本发明涉及固体废弃物资源化处理领域,具体涉及一种膜法循环利用Fenton铁泥 的方法。
背景技术
[0002] Fenton氧化法是水处理高级氧化技术中较为常见的方法,已广泛应用于多种领域 难降解废水的处理,目前已发展的较成熟。该反应是利用Fe2+与出02反应,生成具有强氧化 性的羟基自由基以实现有机物的降解。反应后体系中存在大量的Fe3+离子,需要通过调碱絮 凝步骤来进行分离。因此,在工业化过程中,芬顿过程会产生大量的铁泥固废。铁泥中常含 有较多的有机物,采用常规方法处理,可能会引起其它的环境污染问题。此外,铁泥中含有 大量的Fe资源,直接排放会造成铁资源的严重浪费。
[0003] 目前国内铁泥处理方法主要有:堆存、土地掩埋或送入钢铁厂回收。堆存是最简单 的方法,但占用大量土地资源而且长期堆存后极易产生扬尘,污染大气;土地掩埋不仅占用 土地,且若无良好的防渗措施,会污染地下水源、河流、山川及湖泊等,易产生二次污染;送 入钢铁厂回收虽可减少土地占用,但由于铁泥粒度较小,易堵塞炼铁炉膛,使操作条件恶 化,产品质量下降,回收利用困难。
[0004] 膜蒸馏技术是是膜分离技术与蒸馏技术的有机结合,是以疏水性微孔膜两侧蒸汽 压差为传质推动力的膜分离过程。与其它类型的膜技术不同之处在于膜是微孔膜;膜不能 被所处理的液体浸润;膜孔内无毛细管冷凝现象发生;只有蒸汽能通过膜孔传质。膜蒸馏具 有以下优点:①截留率高(若膜不被润湿,可达100%);②操作温度比传统的蒸馏操作低得 多,可有效利用地热、工业废水余热等廉价能源,降低能耗;③操作压力较其它膜分离低;④ 能够处理反渗透等不能处理的高浓度废水。
[0005] 本发明针对Fenton铁泥二次污染问题,通过膜蒸馏技术及紫外光催化技术,实现 Fenton氧化铁系中铁的循环利用。该发明不仅解决了铁泥处理的难题,且资源化循环利用 铁泥中的铁资源。
发明内容
[0006] 一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0007] 步骤1,Fenton氧化法处理废水得到的铁泥滤渣,于6〇〜80°C经酸完全溶解后,过 滤分离得Fe3+溶液和滤渣;
[0008] 步骤2,步骤1得到的Fe3+溶液经膜蒸馏体系处理,得清水及Fe3+浓缩液;
[0009]步骤3,将步骤2得到的Fe3+浓缩液置于含催化剂的紫外光反应槽,Fe3+还原为Fe2% 回用于废水Fenton氧化过程,形成铁泥的体系自循环。
[0010]作为优选,步骤1中酸选择废酸或硫酸,酸量以铁泥中铁含量为基准。其中,废酸能 进一步降低处理成本。反应方程式如下:
[0011] 2Fe (OH) 3+3H2S〇4^Fe2 (S04) 3+6H2O
[0012]膜蒸馏以疏水微孔膜为介质,在膜两侧蒸汽压差的作用下,料液中挥发性组分以 蒸汽形式透过膜孔,实现不同料液组分的分离。根据冷凝方式的不同可分为直接接触式膜 蒸馏(DCMD)、气隙式膜蒸馏(AGMD)、吹扫气膜蒸馏(SGMD)、真空膜蒸馏(VMD)。无论哪种形式 的膜蒸馏,水或挥发性溶质均以气态形式透过膜,在膜的另一侧被冷凝或引出。膜在各种形 式中有相同的作用,即阻止大分子的通过。且不像多级闪蒸那样存在夹带现象,因此离子、 胶体、高分子等不挥发性物质在气态产品中几乎可以完全排除。
[M13]膜蒸馏的核心是疏水性微孔膜,膜材料须耐温,以保证膜在热溶液中稳定运行,作 为优选,膜蒸馏体系膜材料选用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)或聚丙烯(PP)。
[0014]为提高渗透通量,膜蒸馏所用的膜要求较高的孔隙率,同时为了避免渗漏,要求孔 径分布均匀。作为优选,膜孔隙率为60〜95%,孔径为0.1〜1.Own,膜厚为0.04〜0.25mm。 [0015]紫外光催化技术是以催化剂作为光敏剂,在紫外光的作用下产生电子-空穴对,诱 发一系列氧化一还原反应。其优势在于氧化还原在常温常压下即可进行,无二次污染,不仅 能使部分难降解有机物完全矿化,同时能将溶液中Fe3+还原成Fe2+,且催化剂可回收重复利 用。作为优选,步骤3中紫外灯功率多150W。
[0016]均相催化剂因活性中心高度分散,因此比多相催化剂具有更高的催化活性,但均 相催化剂不易与产物分离,容易流失,不易循环利用,易造成二次污染,似的均相催化在工 业催化过程中仅占15%左右。为克服这一缺点,研究者提出了均相催化剂多相化策略,其 中,均相催化剂固载化受到了广泛的重视。均相催化剂固载化是通过物理或化学的方法将 催化剂与固体载体相结合,形成一类特殊的固体载体催化剂。固体载体催化剂便于与产物 分离,简化产物的后处理及纯化操作,减少废液污染,且催化剂可回收利用,有效降低了废 水处理成本。此外,固载催化剂稳定性较好,可长期保存,对设备腐蚀性小,且易于实现生产 工艺连续化操作。作为优选,步骤3中催化剂选择负载型Ti〇2、W03或Mn〇2中的一种或多种,载 体选择碳纤维、聚合物纤维(PAN、PVA、PDFE)或织物中的一种。
[0017]与传统的Fenton铁泥处理工艺相比,本发明的优势在于:
[0018]丨、不仅处理了Fenton铁泥,无外排固废,且实现了铁资源的循环利用,降低了废弃 物处理成本,具有较好的经济价值。
[0019] 2、该工艺方法设备简单,便于操作,易于实现产业化。
附图说明
[0020] 图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
[0021] 下面通过实施例对本发明做进一步说明:
[0022] 实施例1
[0023] 一种TMNI生产废水,过程原料有二氯甲基噻唑、五氯甲基噻唑、硫酸羟胺、二甲基 异脲硫酸盐、硫酸、硝酸、液碱,经测定C0D约为29000mg/L,pH约为7。
[0024] 1、Fenton氧化法处理上述废水得到的铁泥滤渣,于70。(:经30 %硫酸完全溶解后, 过滤分离得Fe3+溶液和极少量滤渣;
[0025] 硫fe投加莖以铁泥中含铁量为基准:2Fe (OH) 3+3H2SO4—Fe2 (S〇4) 3+6抱〇
[0026] 2、步骤1得到的Fe3+溶液经膜蒸馈体系处理,得清水及Fe3+浓缩液,其中膜蒸馏采 用PTFE中空纤维膜,孔径为0.4wn,孔隙率在80 %以上。
[0027] 3、将步骤2得到的Fe3+浓缩液置于紫外光反应槽,并添加PDFE负载W03作为催化剂, 紫外灯功率为300w,将Fe3+还原为Fe2+ (采用KSCN溶液鉴定Fe3+是否还原完全),还原完全后 Fe2+回用于废水Fenton氧化过程,形成铁泥的体系自循环。
[0028] 实施例2
[0029] 一股氨化母液,主要成分为见14、出0、丽4(:1、2,4-二硝基苯胺、氯代二硝基苯胺化合 物等,C0D约为2000mg/L,pH约为9。
[0030] l、Fenton氧化法处理上述废水得到的铁泥滤渣,于70°C经废酸(测定酸度)完全溶 解后,过滤分离得Fe3+溶液和极少量滤渣;
[0031] 废酸投加量以铁泥中含铁量为基准:2Fe (OH) 3+3H2S〇4^Fe2 (S〇4) 3+6H2O
[0032] 2、步骤1得到的Fe3+溶液经膜蒸馏体系处理,得清水及Fe3+浓缩液,其中膜蒸馏采 用PTFE中空纤维膜,孔径为0.4um,孔隙率在80 %以上。
[0033] 3、将步骤2得到的Fe3+浓缩液置于紫外光反应槽,并添加PDFE负载Ti02作为催化 剂,紫外灯功率为3〇〇w,将Fe3+还原为Fe2+(采用KSCN溶液鉴定Fe3+是否还原完全),还原完全 后Fe2+回用于废水Fenton氧化过程,形成铁泥的体系自循环。
[0034] 实施例3
[0035] —种邻苯二胺废水,主要含氯化铵、邻硝基苯胺、少量邻硝基氯苯及其它有机杂 质,经测定C0D约7500mg/L,pH约为9。
[0036] 1、Fenton氧化法处理上述废水得到的铁泥滤渣,于70°C经20%硫酸完全溶解后, 过滤分离得Fe3+溶液和极少量滤渣;
[0037] 硫酸投加量以铁泥中含铁量为基准:2Fe (OH) 3+3H2S〇4^Fe2 (S〇4) 3+6H20
[0038] 2、步骤1得到的Fe3+溶液经膜蒸馏体系处理,得清水及Fe3+浓缩液,其中膜蒸馏采 用PTFE中空纤维膜,孔径为0.4wii,孔隙率在80 %以上。
[0039] 3、将步骤2得到的Fe3+浓缩液置于紫外光反应槽,并添加PDFE负载Ti02作为催化 剂,紫外灯功率为3〇〇w,将Fe3+还原为Fe2+(采用KSCN溶液鉴定Fe3+是否还原完全),还原完全 后Fe2+回用于废水Fenton氧化过程,形成铁泥的体系自循环。
[0040] 实施例4
[0041] —种糖精酸性废水,主要成分有不溶性糖精、邻磺酰胺苯甲酸、邻氯苯甲酸、甲醇 等,C0D 约为 20000mg/L,pH约为 1。
[0042] 1、Fenton氧化法处理上述废水得到的铁泥滤渣,于70°C经40 %硫酸完全溶解后, 过滤分离得Fe3+溶液和极少量滤渣;
[0043] 硫酸投加量以铁泥中含铁量为基准:2Fe (OH) 3+3H2S04—Fe2 (S〇4) 3+6H20
[0044] 2、步骤1得到的Fe3+溶液经膜蒸馏体系处理,得清水及Fe3+浓缩液,其中膜蒸馏采用 PTFE中空纤维膜,孔径为0 • 4wii,孔隙率在80 %以上。
[0045] 3、将步骤2得到的Fe3+浓缩液置于紫外光反应槽,并添加PDTO负载Ti02作为催化 剂,紫外灯功率为3〇〇w,将Fe3+还原为Fe2+ (采用KSCN溶液鉴定Fe3+是否还原完全),还原完全 后Fe2+回用于废水Fenton氧化过程,形成铁泥的体系自循环。

Claims (7)

1.一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1,Fenton氧化法处理废水得到的铁泥滤渣,于6〇〜80 °C经酸完全溶解后,过滤分 离得Fe3+溶液和滤渣; 步骤2,步骤1得到的Fe3+溶液经膜蒸馏体系处理,得清水及Fe3+浓缩液; 步骤3,将步骤2得到的Fe3+浓缩液置于含催化剂的紫外反应槽,Fe3+还原为Fe2+,Fe2+溶 液回用于废水Fenton氧化过程,形成铁泥的体系自循环。
2. 如权利要求1所述的一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法,其特征在于,步骤1中酸 选择废酸,酸量以铁泥中铁含量为基准。
3. 如权利要求1所述的一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法,其特征在于,步骤1中酸 选择10-40 %硫酸,酸量以铁泥中铁含量为基准。
4. 如权利要求1所述的一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法,其特征在于,步骤2中膜 蒸馏体系的膜材料选用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)或聚丙烯(PP),膜孔隙率为 60〜95%,孔径为0.1〜1.0M1,膜厚为〇_〇4〜〇.25_。
5. 如权利要求1所述的一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法,其特征在于,步骤3中紫 外反应槽的紫外灯功率多150w。
6. 如权利要求1所述的一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法,其特征在于,步骤3中催 化剂选择负载型Ti〇2、W〇3及Mn〇2中的一种或多种,载体选择碳纤维或聚合物纤维。
7. 如权利要求6所述的一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法,其特征在于,所述聚合物 纤维为PAN、PVA或PDFE〇
CN201610224183.4A 2016-04-12 2016-04-12 一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法 Active CN105776783B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610224183.4A CN105776783B (zh) 2016-04-12 2016-04-12 一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610224183.4A CN105776783B (zh) 2016-04-12 2016-04-12 一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105776783A CN105776783A (zh) 2016-07-20
CN105776783B true CN105776783B (zh) 2018-11-23

Family

ID=56396255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610224183.4A Active CN105776783B (zh) 2016-04-12 2016-04-12 一种膜法循环利用Fenton铁泥的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105776783B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106830467B (zh) * 2017-01-19 2020-02-14 上海电气集团股份有限公司 一种基于铁泥回用的Fenton法污水处理一体化装置及其方法
CN106746037B (zh) * 2017-03-15 2020-10-02 中山大学 一种循环ros废水处理方法
CN108178448B (zh) * 2018-01-12 2019-04-23 江苏南大华兴环保科技股份公司 一种降低三环唑农药废水cod的方法
CN108686655B (zh) * 2018-04-25 2021-01-12 陕西科技大学 一种用于环境修复的动态芬顿-二氧化钛耦合光催化剂的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101786756A (zh) * 2010-02-09 2010-07-28 广西博世科环保科技有限公司 一种处理生化难降解有机废水的工艺方法
CN103803752A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 中国石油化工股份有限公司 一种高盐高有机物废水的处理方法
CN104261622A (zh) * 2014-09-29 2015-01-07 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 一种芬顿污水处理工艺及其设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101568796B1 (ko) * 2013-10-04 2015-11-12 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 카본나노튜브 및 퍼설페이트 시스템을 이용한 수중 오염물질 처리방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101786756A (zh) * 2010-02-09 2010-07-28 广西博世科环保科技有限公司 一种处理生化难降解有机废水的工艺方法
CN103803752A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 中国石油化工股份有限公司 一种高盐高有机物废水的处理方法
CN104261622A (zh) * 2014-09-29 2015-01-07 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 一种芬顿污水处理工艺及其设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN105776783A (zh) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Maaz et al. Anaerobic membrane bioreactors for wastewater treatment: Novel configurations, fouling control and energy considerations
CN104445788B (zh) 高含盐废水处理回用零排放集成工艺
Yan et al. A critical review on membrane hybrid system for nutrient recovery from wastewater
US6878285B2 (en) Ion-exchange based fluid treatment systems
CN102740954B (zh) 渗透分离系统和方法
KR101749159B1 (ko) 정 삼투 분리 방법
CN104016547B (zh) 一种焦化污水深度处理零排放工艺
Velizarov et al. Removal of inorganic anions from drinking water supplies by membrane bio/processes
CN105540967A (zh) 一种有机废水减量化、资源化处理方法及处理系统
Kumar et al. Response surface-optimized Fenton’s pre-treatment for chemical precipitation of struvite and recycling of water through downstream nanofiltration
CN105271622B (zh) 一种电镀废水零排放处理工艺和系统
CN101198550B (zh) 含氮化合物的反向电渗析和电化学废水处理方法
Zhang et al. Ammonia-rich solution production from wastewaters using chemical-free flow-electrode capacitive deionization
CN102358651B (zh) 一种发酵类制药废水的深度处理工艺
KR20080032081A (ko) 전기투석장치, 배수처리방법 및 플루오르처리시스템
CN103570157B (zh) 一种处理垃圾填埋场渗滤液膜处理浓缩液的方法
CN103145219B (zh) 一种城市污水碳源回收处理方法及装置
Desai et al. Removal of silver from aqueous solutions by complexation–ultrafiltration using anionic polyacrylamide
Jia et al. Removal of strontium ions from simulated radioactive wastewater by vacuum membrane distillation
CN105000755A (zh) 一种废水“零排放”工业污水处理系统及处理方法
KR101335445B1 (ko) 태양에너지를 이용한 정삼투 공정과 막증류 공정의 융합식 일체형 담수생산 장치 및 이를 이용한 담수생산 방법
TW576824B (en) Method for treating waste water
Zhang et al. Continuous ammonia recovery from wastewaters using an integrated capacitive flow electrode membrane stripping system
CN104926021B (zh) 酚氨废水处理装置
AU2011233096A1 (en) Method for cleaning separation membrane module, and method for fresh water generation

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant