CN107487890A - 一种利用过硫酸盐和活性炭净化污水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用过硫酸盐和活性炭净化污水的方法。向污水中投加过硫酸盐和二价或三价铁盐，混合反应0.2～0.5小时；再向污水中投加活性炭，活性炭和污水的重量比例在1‰以上，混合0.5～1小时；将炭水混合液进行炭水分离，分离出的粉末活性炭重复使用，若分离出的水色度达到10倍，需对粉末活性炭进行再生。整个方法简单高效，成本极低。

Description

一种利用过硫酸盐和活性炭净化污水的方法
技术领域
本发明涉及一种利用过硫酸盐和活性炭净化污水的方法，属于环保技术领域。
背景技术
活性炭净化技术对水进行处理的历史已达70年之久，从美国第一次应用粉状活性炭消除氯酚所带来的嗅味至今，去除水中杂质的有效方式仍是活性炭净化技术。活性炭是由含碳材料制成的一种外观呈黑色，内部孔隙结构发达、表面积大，吸附能力强的一类微品质碳素材料。活性炭作为一种表面积大、吸附能力强的低成本吸附剂，目前在城市污水、工业废水深度处理和污染水源净化方面的应用非常广泛。
活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程，是几种力共同作用的结果，包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。先使用过硫酸盐试剂后，水体相当部分有机物得到去除，水体中胶状物质含量减少，表面粘度下降。投加粉末活性炭后，粉末活性碳吸附在絮凝物上，有利于絮体的架桥，能改善絮体的结构，使出水水质得到大幅度提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种廉价且高效的利用过硫酸盐和活性炭处理污水的系统。
本发明的技术方案包括以下步骤：
(1)向污水中投加过硫酸盐和二价或三价铁盐，混合反应0.2～0.5小时；
(2)再向污水中投加活性炭，活性炭和污水的重量比例在1‰以上，混合0.5～1小时；
(3)将炭水混合液进行炭水分离，分离出的粉末活性炭重复使用，若分离出的水色度达到10倍，需对粉末活性炭进行再生。
上述过硫酸盐是过一硫酸盐或过二硫酸盐，浓度为2～12mmol/L。
上述二价/三价铁盐浓度为0.2～2mmol/L
在本反应体系中，若投加的是二价铁盐，则过硫酸盐能直接被二价铁离子活化产生氧化能力很强的硫酸根自由基，后者可以迅速氧化水中的有机污染物。而二价铁离子活化过硫酸盐转化为三价铁离子后，可在阴极还原成二价铁离子并持续活化过硫酸盐。
若在体系中投加三价铁离子，则三价铁离子首先在阴极还原为二价铁离子，后者再活化过硫酸盐产生硫酸根自由基，实现对有机污染物的氧化降解。
活性炭再生按如下过程进行：将活性下降的活性炭用酸调节pH3，搅拌10～20分钟，脱掉酸液后水洗，再置于真空加热装置中，保持真空度0.03MPa～0.05MPa，升温至450～650℃后，再保持4～6h。
活性炭吸附的有机物在高温下分解、挥发、碳化，活性炭恢复中孔和微孔的空隙。再生后的活性炭恢复吸附活性。
步骤(3)中，炭水分离可以使用板框压滤机。
本发明采用芬顿试剂先去掉大部分有机物，再用活性炭吸附剩下的悬浮物。用板框压滤机对粉末活性炭进行炭水分离，设备简单易操作，成本低，分离出的粉末活性炭可重复使用。所以本发明方法中粉末活性炭的使用效率很高，整体运行成本很低。
具体实施方式
实施例1：
1，向有机污水中投加过一硫酸盐和硫酸亚铁，混合反应0.2小时。
2，将20kg/h的粉末活性炭投入到200m3/h流量处理后的污水中，曝气搅拌30min，用泵抽入板框压滤机中过滤，分离粉末活性炭形成滤层。压滤速度快，污水得到净化，平均滤液色度小于3倍、化学需氧量小于50mg/L。
3、工作10h左右，板框压滤压力增高，过滤速率较慢，活性炭充满板框内，停止进水，打开板框，分离的湿活性炭再次投加到污水中，重复第2步骤，当过滤后污水色度为10倍，活性炭吸附污染物接近饱和，需考虑再生。
实施例2
失活的活性炭用酸调节pH至3，过滤掉酸液，水洗，湿的活性炭送至真空加热装置，保持真空度0.05MPa，加热，脱除活性炭水分，再逐步升温至550℃，控制真空度0.05MPa，保持6h，使活性炭中吸附的有机物分解挥发，活性炭得以再生。

Claims (5)

1.一种净化污水的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向污水中投加过硫酸盐和二价或三价铁盐，混合反应0.2～0.5小时；
(2)再向污水中投加活性炭，活性炭和污水的重量比例在1‰以上，混合0.5～1小时；
(3)将炭水混合液进行炭水分离，分离出的粉末活性炭重复使用，若分离出的水色度达到10倍，需对粉末活性炭进行再生。
2.根据权利要求1所述的粉末活性炭净化污水方法，其特征在于，所述过硫酸盐是过一硫酸盐或过二硫酸盐，浓度为2～12mmol/L。
3.根据权利要求1所述的粉末活性炭净化污水方法，其特征在于，所述二价或三价铁盐浓度为0.2～2mmol/L。
4.根据权利要求1所述的粉末活性炭净化污水方法，其特征在于，步骤(3)中，炭水分离使用板框压滤机。
5.根据权利要求1所述的粉末活性炭净化污水方法，其特征在于，活性炭再生按如下过程进行：将活性下降的活性炭用酸调节pH3，搅拌10～20分钟，脱掉酸液后水洗，再置于真空加热装置中，保持真空度0.03MPa～0.05MPa，升温至450～650℃后，再保持4～6h。
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