CN106044998A - 一种亚硫酸盐废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种亚硫酸盐废水的处理方法，在亚硫酸盐废水中加入秸秆‑污泥基质催化剂，然后通入空气，在30‑60℃下反应，反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量，反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求，然后调节反应完的废水至中性，然后通空气曝气氧化2‑5h，并静置沉淀分离秸秆‑污泥基质沉淀，废水达标后排放；其中，所述秸秆‑污泥基质催化剂，是由功能化活性炭、活化剂和活性组分组成，所述功能化活性炭以秸秆和污泥为原料制得，活化剂、活性组分在秸秆‑污泥基质催化剂中的质量分数分别为70‑80％、1.0‑2.5％。该方法可以有效除去废水中的亚硝酸盐，催化剂使用量低，易回收，不会对环境造成二次污染，且处理成本低。

Description

一种亚硫酸盐废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体的涉及一种亚硫酸盐废水的处理方法。
背景技术
亚硫酸盐是湿式烟气脱硫工艺的中间产物，若氧化不充分则可能引起严重的结垢和堵塞；同时，亚硫酸盐本身性质不稳定，分解后重新释放出二氧化硫，会对水体造成污染，所以通常脱硫工艺将亚硫酸盐氧化为稳定的硫酸盐后，再向外界环境排放。
亚硫酸盐氧化多采用曝气搅拌供氧，氧利用率低，氧化不充分，特别是当溶液中硫酸盐含量达到较高的浓度后，氧利用率和氧化效果都明显下降，要实现硫酸盐浓度进一步提高需要的氧量和能耗都大大增加，从而提高了亚硝酸盐废水处理的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种亚硫酸盐废水的处理方法，该方法可以有效的除去废水中的亚硫酸盐，COD值去除率高，无二次污染，且处理方法简单，成本低。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种亚硫酸盐废水的处理方法，在亚硫酸盐废水中加入秸秆-污泥基质催化剂，然后通入空气，在30-60℃下反应，反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量，反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求，然后调节反应完的废水至中性，然后通空气曝气氧化2-5h，并静置沉淀分离秸秆-污泥基质沉淀，废水达标后排放；
其中，所述秸秆-污泥基质催化剂，是由功能化活性炭、活化剂和活性组分组成，所述功能化活性炭以秸秆和污泥为原料制得，活化剂、活性组分在秸秆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为70-80％、1.0-2.5％。
作为上述技术方案的优选，所述秸秆-污泥基质催化剂的添加量为0.5-1g/L。
作为上述技术方案的优选，所述亚硫酸盐为亚硫酸镁。
作为上述技术方案的优选，所述亚硫酸镁废水的浓度为20000-50000mg/L。
作为上述技术方案的优选，所述亚硫酸镁废水的COD含量为5000-10000mg/L。
作为上述技术方案的优选，所述活性组分为二价钴盐或二价锰盐。
作为上述技术方案的优选，所述秸秆-污泥基质催化剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将经预处理得到的干燥秸秆粉末和干燥后的污泥混合均匀，然后浸泡在活性组分的水溶液与活化剂溶液混合得到的混合溶液中，浸渍25-40h，然后置于真空烘箱中在100-110℃下烘干至恒重，得到前驱体；
(2)将步骤(1)制得的前驱体放入坩埚中，压实，装填至占坩埚容积的50-80％，然后将坩埚盖子盖紧，置于马弗炉中，在600-620℃下烘焙80-110min，然后自然冷却得到秸秆-污泥基质催化剂。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述活化剂溶液为氯化锌溶液，其浓度为3mol/L。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述干燥秸秆粉末和干燥后的污泥的质量比为(6:4)-(9:1)。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述干燥秸秆粉末和干燥的污泥的预处理方法为：将秸秆和污泥在100-110℃下鼓风干燥至恒重，并粉碎至粒径在0.5mm以下，再用40目的筛子进行筛分；经筛分后的秸秆粉末用质量分数为10％的氢氧化钾溶液浸渍5-10h，再洗涤至中性，并在真空干燥箱中烘干至恒重，得到干燥秸秆粉末和干燥后的污泥。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用秸秆和污泥等对环境有污染的原料来制备功能化活性炭，并采用浸渍的方式制备功能化活性炭负载二价钴盐或二价锰盐，并同时添加适量的氯化锌作为活化剂，制得的秸秆-污泥基质催化剂可以有效促进废水中亚硫酸盐的氧化，解决了废水污染环境的问题；
(2)本发明在亚硝酸盐废水处理中合理控制秸秆-污泥基质催化剂的使用量和处理条件，大大提高了废水中亚硝酸盐的去除率；且催化剂用量少，易回收，几乎不会产生二次污染，有利于环境保护。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
(1)秸秆-污泥基质催化剂的制备
a)将秸秆和污泥在100-110℃下鼓风干燥至恒重，并粉碎至粒径在0.5mm以下，再用40目的筛子进行筛分；经筛分后的秸秆粉末用质量分数为10％的氢氧化钾溶液浸渍5h，再洗涤至中性，并在真空干燥箱中烘干至恒重，得到干燥秸秆粉末和干燥后的污泥；
b)将步骤a)制得的干燥秸秆粉末和干燥后的污泥混合均匀，然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中，浸渍25h，然后置于真空烘箱中在100-110℃下烘干至恒重，得到前驱体，其中，干燥秸秆粉末和干燥后的污泥的质量比为6:4，活化剂、活性组分在秸秆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为70％、1.0％；
c)将步骤(1)制得的前驱体放入坩埚中，压实，装填至占坩埚容积的50％，然后将坩埚盖子盖紧，置于马弗炉中，在600℃下烘焙80min，然后自然冷却得到秸秆-污泥基质催化剂；
(2)亚硝酸盐废水的处理
在浓度为20000mg/L，COD含量为5000mg/L的亚硫酸盐废水中加入0.5g/L的秸秆-污泥基质催化剂，然后通入空气，在30℃下反应，反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量，反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求，然后调节反应完的废水至中性，然后通空气曝气氧化2h，并静置沉淀分离秸秆-污泥基质沉淀，废水达标后排放，分析的，处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为500mh/L，COD含量为60mg/L，氧化去除率达97.5％，COD去除率达98.8％。
实施例2
(1)秸秆-污泥基质催化剂的制备
a)将秸秆和污泥在100-110℃下鼓风干燥至恒重，并粉碎至粒径在0.5mm以下，再用40目的筛子进行筛分；经筛分后的秸秆粉末用质量分数为10％的氢氧化钾溶液浸渍10h，再洗涤至中性，并在真空干燥箱中烘干至恒重，得到干燥秸秆粉末和干燥后的污泥；
b)将步骤a)制得的干燥秸秆粉末和干燥后的污泥混合均匀，然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中，浸渍40h，然后置于真空烘箱中在100-110℃下烘干至恒重，得到前驱体，其中，干燥秸秆粉末和干燥后的污泥的质量比为9:1，活化剂、活性组分在秸秆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为80％、2.5％；
c)将步骤(1)制得的前驱体放入坩埚中，压实，装填至占坩埚容积的80％，然后将坩埚盖子盖紧，置于马弗炉中，在620℃下烘焙110min，然后自然冷却得到秸秆-污泥基质催化剂；
(2)亚硝酸盐废水的处理
在浓度为50000mg/L，COD含量为10000mg/L的亚硫酸盐废水中加入1g/L的秸秆-污泥基质催化剂，然后通入空气，在60℃下反应，反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量，反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求，然后调节反应完的废水至中性，然后通空气曝气氧化5h，并静置沉淀分离秸秆-污泥基质沉淀，废水达标后排放，分析的，处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为800mh/L，COD含量为95mg/L，氧化去除率达98.4％，COD去除率达99.05％。
实施例3
(1)秸秆-污泥基质催化剂的制备
a)将秸秆和污泥在100-110℃下鼓风干燥至恒重，并粉碎至粒径在0.5mm以下，再用40目的筛子进行筛分；经筛分后的秸秆粉末用质量分数为10％的氢氧化钾溶液浸渍6h，再洗涤至中性，并在真空干燥箱中烘干至恒重，得到干燥秸秆粉末和干燥后的污泥；
b)将步骤a)制得的干燥秸秆粉末和干燥后的污泥混合均匀，然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中，浸渍30h，然后置于真空烘箱中在100-110℃下烘干至恒重，得到前驱体，其中，干燥秸秆粉末和干燥后的污泥的质量比为6:1，活化剂、活性组分在秸秆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为72％、1.5％；
c)将步骤(1)制得的前驱体放入坩埚中，压实，装填至占坩埚容积的60％，然后将坩埚盖子盖紧，置于马弗炉中，在605℃下烘焙85min，然后自然冷却得到秸秆-污泥基质催化剂；
(2)亚硝酸盐废水的处理
在浓度为30000mg/L，COD含量为6000mg/L的亚硫酸盐废水中加入0.6g/L的秸秆-污泥基质催化剂，然后通入空气，在40℃下反应，反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量，反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求，然后调节反应完的废水至中性，然后通空气曝气氧化2.5h，并静置沉淀分离秸秆-污泥基质沉淀，废水达标后排放，分析的，处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为600mh/L，COD含量为70mg/L，氧化去除率达98％，COD去除率达98.8％。
实施例4
(1)秸秆-污泥基质催化剂的制备
a)将秸秆和污泥在100-110℃下鼓风干燥至恒重，并粉碎至粒径在0.5mm以下，再用40目的筛子进行筛分；经筛分后的秸秆粉末用质量分数为10％的氢氧化钾溶液浸渍7h，再洗涤至中性，并在真空干燥箱中烘干至恒重，得到干燥秸秆粉末和干燥后的污泥；
b)将步骤a)制得的干燥秸秆粉末和干燥后的污泥混合均匀，然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中，浸渍34h，然后置于真空烘箱中在100-110℃下烘干至恒重，得到前驱体，其中，干燥秸秆粉末和干燥后的污泥的质量比为7:2，活化剂、活性组分在秸秆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为74％、1.8％；
c)将步骤(1)制得的前驱体放入坩埚中，压实，装填至占坩埚容积的65％，然后将坩埚盖子盖紧，置于马弗炉中，在610℃下烘焙90min，然后自然冷却得到秸秆-污泥基质催化剂；
(2)亚硝酸盐废水的处理
在浓度为35000mg/L，COD含量为7000mg/L的亚硫酸盐废水中加入0.7g/L的秸秆-污泥基质催化剂，然后通入空气，在45℃下反应，反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量，反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求，然后调节反应完的废水至中性，然后通空气曝气氧化3.5h，并静置沉淀分离秸秆-污泥基质沉淀，废水达标后排放，分析的，处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为650mh/L，COD含量为75mg/L，氧化去除率达98.1％，COD去除率达98.9％。
实施例5
(1)秸秆-污泥基质催化剂的制备
a)将秸秆和污泥在100-110℃下鼓风干燥至恒重，并粉碎至粒径在0.5mm以下，再用40目的筛子进行筛分；经筛分后的秸秆粉末用质量分数为10％的氢氧化钾溶液浸渍8h，再洗涤至中性，并在真空干燥箱中烘干至恒重，得到干燥秸秆粉末和干燥后的污泥；
b)将步骤a)制得的干燥秸秆粉末和干燥后的污泥混合均匀，然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中，浸渍36h，然后置于真空烘箱中在100-110℃下烘干至恒重，得到前驱体，其中，干燥秸秆粉末和干燥后的污泥的质量比为7:3，活化剂、活性组分在秸秆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为76％、2.0％；
c)将步骤(1)制得的前驱体放入坩埚中，压实，装填至占坩埚容积的70％，然后将坩埚盖子盖紧，置于马弗炉中，在615℃下烘焙100min，然后自然冷却得到秸秆-污泥基质催化剂；
(2)亚硝酸盐废水的处理
在浓度为40000mg/L，COD含量为8000mg/L的亚硫酸盐废水中加入0.8g/L的秸秆-污泥基质催化剂，然后通入空气，在50℃下反应，反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量，反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求，然后调节反应完的废水至中性，然后通空气曝气氧化4h，并静置沉淀分离秸秆-污泥基质沉淀，废水达标后排放，分析的，处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为700mh/L，COD含量为80mg/L，氧化去除率达98.3％，COD去除率达99％。
实施例6
(1)秸秆-污泥基质催化剂的制备
a)将秸秆和污泥在100-110℃下鼓风干燥至恒重，并粉碎至粒径在0.5mm以下，再用40目的筛子进行筛分；经筛分后的秸秆粉末用质量分数为10％的氢氧化钾溶液浸渍9h，再洗涤至中性，并在真空干燥箱中烘干至恒重，得到干燥秸秆粉末和干燥后的污泥；
b)将步骤a)制得的干燥秸秆粉末和干燥后的污泥混合均匀，然后浸泡在二价钴盐或二价锰盐的水溶液与3mol/L的氯化锌溶液混合得到的混合溶液中，浸渍38h，然后置于真空烘箱中在100-110℃下烘干至恒重，得到前驱体，其中，干燥秸秆粉末和干燥后的污泥的质量比为8:1，活化剂、活性组分在秸秆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为78％、2.3％；
c)将步骤(1)制得的前驱体放入坩埚中，压实，装填至占坩埚容积的75％，然后将坩埚盖子盖紧，置于马弗炉中，在620℃下烘焙105min，然后自然冷却得到秸秆-污泥基质催化剂；
(2)亚硝酸盐废水的处理
在浓度为45000mg/L，COD含量为9000mg/L的亚硫酸盐废水中加入0.9g/L的秸秆-污泥基质催化剂，然后通入空气，在55℃下反应，反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量，反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求，然后调节反应完的废水至中性，然后通空气曝气氧化4.5h，并静置沉淀分离秸秆-污泥基质沉淀，废水达标后排放，分析的，处理后的废水中亚硝酸盐的浓度为750mh/L，COD含量为90mg/L，氧化去除率达98.3％，COD去除率达99％。

Claims (10)

1.一种亚硫酸盐废水的处理方法，其特征在于，在亚硫酸盐废水中加入秸秆-污泥基质催化剂，然后通入空气，在30-60℃下反应，反应过程中跟踪检测废水中亚硝酸盐含量，反应至亚硝酸盐的含量达到排放要求，然后调节反应完的废水至中性，然后通空气曝气氧化2-5h，并静置沉淀分离秸秆-污泥基质沉淀，废水达标后排放；
其中，所述秸秆-污泥基质催化剂，是由功能化活性炭、活化剂和活性组分组成，所述功能化活性炭以秸秆和污泥为原料制得，活化剂、活性组分在秸秆-污泥基质催化剂中的质量分数分别为70-80％、1.0-2.5％。
2.如权利要求1所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法，其特征在于，所述秸秆-污泥基质催化剂的添加量为0.5-1g/L。
3.如权利要求1所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法，其特征在于，所述亚硫酸盐为亚硫酸镁。
4.如权利要求3所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法，其特征在于，所述亚硫酸镁废水的浓度为20000-50000mg/L。
5.如权利要求3所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法，其特征在于，所述亚硫酸镁废水的COD含量为5000-10000mg/L。
6.如权利要求1所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法，其特征在于，所述活性组分为二价钴盐或二价锰盐。
7.如权利要求1所述的一种亚硫酸盐废水的处理方法，其特征在于，所述秸秆-污泥基质催化剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将经预处理得到的干燥秸秆粉末和干燥后的污泥混合均匀，然后浸泡在活性组分的水溶液与活化剂溶液混合得到的混合溶液中，浸渍25-40h，然后置于真空烘箱中在100-110℃下烘干至恒重，得到前驱体；
(2)将步骤(1)制得的前驱体放入坩埚中，压实，装填至占坩埚容积的50-80％，然后将坩埚盖子盖紧，置于马弗炉中，在600-620℃下烘焙80-110min，然后自然冷却得到秸秆-污泥基质催化剂。
8.如权利要求7所述的一种亚硝酸盐废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述活化剂溶液为氯化锌溶液，其浓度为3mol/L。
9.如权利要求7所述的一种亚硝酸盐废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述干燥秸秆粉末和干燥后的污泥的质量比为(6:4)-(9:1)。
10.如权利要求7所述的一种亚硝酸盐废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述干燥秸秆粉末和干燥的污泥的预处理方法为：将秸秆和污泥在100-110℃下鼓风干燥至恒重，并粉碎至粒径在0.5mm以下，再用40目的筛子进行筛分；经筛分后的秸秆粉末用质量分数为10％的氢氧化钾溶液浸渍5-10h，再洗涤至中性，并在真空干燥箱中烘干至恒重，得到干燥秸秆粉末和干燥后的污泥。
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