CN112456746A - 一种抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,抗生素制药污泥与氧化剂在含有催化剂的湿式氧化反应器中进行反应,使抗生素制药污泥中含有的有机物被氧化分解为甲酸、乙酸、CO2和H2O,后续进行脱水,达到污泥减量和安全转化的目的,所述催化剂选择Fe/ZrO2催化剂。由于Fe/ZrO2催化剂的使用,有利于在更温和条件下达到与湿式氧化法同样的处理目标,或者在同等反应条件下达到与湿式氧化法同样的处理效果,以实现节能降耗的目的。与常规焚烧和多级物化处理工艺相比,本发明工艺具有处理技术简单、占地少、可资源化等优点,有机物去除后的固体残渣可用于水泥添加剂使用,具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域,尤其是涉及一种抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法。
背景技术
污水处理过程中,近70%的污染物转化或转移到污泥,因此污泥的处理与处置已成为污水处理系统运行中最复杂、且花费最高的一部分。国内外目前采用浓缩、调质、脱水、稳定、干化或焚烧等方法对城镇污泥进行减量化、稳定化、无害化处理,已形成较为完备的技术体系。但制药污泥、化工精馏釜残留污泥等类型的污泥,具有行业特殊性、高毒性,是目前处理的难点问题,成为制约行业发展的环境瓶颈问题之一。
湿式氧化法是在高温(150-320℃)和高压(0.5-10MPa)条件下,以空气或氧气为氧化剂,在液相中将有机污染物氧化为CO2和H2O等无机物或小分子有机物的方法。该方法对于处理高浓度有机废水以及含有有毒物质、难以生物降解物质的废水和污泥具有显著成效,与传统的生物处理方法相比,湿式氧化法具有高效、节能和无二次污染等优点,己被广泛应用于石油、化工、制药工业废水、城市污泥等的处理中。
虽然湿式氧化技术是处理高浓度、有毒、有害、难降解有机工业废水和污泥的有效技术之一,但由于湿式氧化的操作条件较为苛刻,限制了湿式氧化技术的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法。
本发明主要是采用一种高效催化剂,实现在更温和条件下达到与湿式氧化法同样的处理目标,或者在同等反应条件下达到与湿式氧化法同样的处理效果,以实现节能降耗的目的。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明提供一种抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,抗生素制药污泥与氧化剂在含有催化剂的湿式氧化反应器中进行反应,使抗生素制药污泥中含有的有机物被氧化分解为甲酸、乙酸、CO2和H2O,后续进行脱水,达到污泥减量和安全转化的目的,所述催化剂选择Fe/ZrO2催化剂。
优选地,在湿式氧化反应器中进行反应的条件为:250~300℃的温度。
优选地,Fe/ZrO2催化剂的添加量为每吨污泥添加1~2Kg。
优选地,所述氧化剂采用双氧水。
优选地,以质量分数为30%的双氧水中含有的过氧化氢计,每吨污泥处理时添加3~6Kg的质量分数为30%的双氧水。
优选地,在湿式氧化反应器中进行反应的时间为0.5-3小时,例如选择1h。
优选地,进行脱水的方法选择板框脱水。
优选地,所述Fe/ZrO2催化剂是通过以下方式制备得到的:将氧氯化锆溶液与FeCl3溶液反应,反应结束后的固体进行烘干处理,得到。
优选地,氧氯化锆溶液与FeCl3溶液反应的条件为:将ZrOCl2溶液加热搅拌到45-55℃,添加FeCl3溶液,调节pH为10后,持续搅拌0.5-2h,陈化20-30小时,抽滤,并洗涤数次。
优选地,ZrOCl2溶液中氧氯化锆的浓度为1.0mol/L,FeCl3溶液的浓度为1.0mol/L。
优选地,烘干处理的条件为:100-130℃下烘干18-30h。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
Fe/ZrO2催化剂的使用,有利于在更温和条件下达到与湿式氧化法同样的处理目标,或者在同等反应条件下达到与湿式氧化法同样的处理效果,以实现节能降耗的目的。
与常规焚烧和多级物化处理工艺相比,本发明工艺具有处理技术简单、占地少、可资源化等优点,有机物去除后的固体残渣可用于水泥添加剂使用,具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种头孢氨苄废水处理所产生的抗生素制药污泥,采用催化湿式氧化处理方法处理。初始的脱水污泥含水率为97-98%(以质量计),Fe/ZrO2催化剂的添加量为每吨污泥添加1.5Kg,双氧水(浓度30%)的添加量为每吨污泥添加5Kg,将反应器的温度升高到250℃,搅拌反应器,保持1h,污泥发生催化湿式氧化反应,生成二氧化碳和水,实现工业污泥的无害化、减量化,最终泥水分离,制药污泥的减量化可以达到95%以上。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,其特征在于,抗生素制药污泥与氧化剂在含有催化剂的湿式氧化反应器中进行反应,使抗生素制药污泥中含有的有机物被氧化分解为甲酸、乙酸、CO2和H2O,后续进行脱水,达到污泥减量和安全转化的目的,所述催化剂选择Fe/ZrO2催化剂。
2.根据权利要求1所述抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,其特征在于,在湿式氧化反应器中进行反应的条件为:250~300℃的温度。
3.根据权利要求1所述抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,其特征在于,Fe/ZrO2催化剂的添加量为每吨污泥添加1~2Kg。
4.根据权利要求1所述抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,其特征在于,所述氧化剂采用双氧水。
5.根据权利要求4所述抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,其特征在于,。以质量分数为30%的双氧水中含有的过氧化氢计,每吨污泥处理时添加3~6Kg的质量分数为30%的双氧水。
6.根据权利要求1所述抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,其特征在于,在湿式氧化反应器中进行反应的时间为0.5-3小时。
7.根据权利要求1所述抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,其特征在于,进行脱水的方法选择板框脱水。
8.根据权利要求1所述抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,其特征在于,所述Fe/ZrO2催化剂是通过以下方式制备得到的:将氧氯化锆溶液与FeCl3溶液反应,反应结束后的固体进行烘干处理,得到。
9.根据权利要求8所述抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,其特征在于,氧氯化锆溶液与FeCl3溶液反应的条件为:将ZrOCl2溶液加热搅拌到45-55℃,添加FeCl3溶液,调节pH为10后,持续搅拌0.5-2h,陈化20-30小时,抽滤,并洗涤数次。
10.根据权利要求8所述抗生素制药污泥催化湿式氧化处理方法,其特征在于,烘干处理的条件为:100-130℃下烘干18-30h。
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