一種重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法，首先將重金屬吸附飽和活性炭、過(guò)硫酸鹽、工作電解質(zhì)加入到含有機(jī)污染物的廢水中，調(diào)節(jié)pH至3~9，然后在8~24mA/cm2的電流密度下進(jìn)行電解處理；反應(yīng)液中重金屬吸附飽和活性炭的添加量為0.125~0.500g/L，過(guò)硫酸鹽濃度為2.5~10.0mM。本發(fā)明采用重金屬吸附工藝產(chǎn)生的飽和廢棄活性炭作為催化劑，原料廉價(jià)易得；同時(shí)廢棄的飽和活性炭得到再利用，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的資源化；本發(fā)明還能有效處理有機(jī)廢水，使有機(jī)污染物的降解率達(dá)到90%以上，在有機(jī)廢水處理及重金屬污水處理中有著廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供了一種重金屬吸附飽和活性炭再利用的污水處理方法，屬于環(huán)保染料 污水處理技術(shù)與固體廢棄物資源化領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 重金屬?gòu)U水主要來(lái)自于采礦、選礦、冶煉工業(yè)以及電鍍工業(yè)，其處理方法主要包括 化學(xué)法(化學(xué)沉淀法、置換法、電解法等)、物理化學(xué)法(離子反滲透膜、離子交換、吸附等)、 生物吸附法，而物理化學(xué)法中的活性炭吸附法是一種最有效的重金屬?gòu)U水治理技術(shù)。但是， 活性炭吸附重金屬至飽和后，因失去吸附能力而需再生或直接作為廢棄物進(jìn)行處置。
[0003] 近年來(lái)，活化過(guò)硫酸鹽技術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而日益受到關(guān)注，負(fù)載過(guò)渡金屬催化 劑活化過(guò)硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基來(lái)降解有機(jī)污染物即是其中的一種。本發(fā)明則利用重金 屬吸附工藝產(chǎn)生的飽和活性炭作為催化劑活化過(guò)硫酸鹽，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的資源化。同時(shí)， 根據(jù)中國(guó)發(fā)明專利（CN102249378 )將活化過(guò)硫酸鹽處理有機(jī)廢水這一過(guò)程置于電化學(xué)反應(yīng) 器中進(jìn)行，以提高處理效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種重金屬吸附工藝產(chǎn)生的飽和活性炭進(jìn)行再利用的方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法，包括以下步驟： (1) 將活性炭置于含重金屬的廢水中，活性炭達(dá)到吸附飽和后取出，得到重金屬吸附飽 和活性炭； (2) 將重金屬吸附飽和活性炭、過(guò)硫酸鹽、工作電解質(zhì)加入到含有機(jī)污染物的廢 水中，調(diào)節(jié)PH至3~9,得到反應(yīng)液；其中，反應(yīng)液中重金屬吸附飽和活性炭的添加量為 0. 125~0. 500 g/L，過(guò)硫酸鹽濃度為2. 5~10. 0 mM ;將反應(yīng)液置于電化學(xué)反應(yīng)器中，在8~24 mA/cm2的電流密度下進(jìn)行電解處理。
[0006] 所述的電化學(xué)反應(yīng)器，其陽(yáng)極為Ti/Ir02-Ru02-Ti0 2，陰極為不銹鋼。
[0007] 所述的工作電解質(zhì)為Na2SO4，其在反應(yīng)液中的濃度為50 mM。
[0008] 所述的重金屬為銅或鈷。
[0009] 所述的有機(jī)污染物為橙黃II。
[0010] 所述的含有機(jī)污染物的廢水的濃度為100 mg/L。
[0011] 所述的過(guò)硫酸鹽為過(guò)二硫酸鈉。
[0012] 所述的重金屬吸附飽和活性炭在步驟（2)中重復(fù)使用3次以上。
[0013] 按現(xiàn)有工藝獲取重金屬吸附工藝產(chǎn)生的重金屬吸附飽和活性炭，重金屬吸附飽和 活性炭作為催化劑在電化學(xué)反應(yīng)器中活化過(guò)硫酸鹽處理有機(jī)廢水，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的資源 化。
[0014] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)本發(fā)明所用的催化劑來(lái)自重金屬吸附工藝產(chǎn)生的飽和廢棄活性炭，廉價(jià)易得。
[0015] (2)本發(fā)明使飽和廢棄活性炭得到再利用，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的資源化。
[0016] (3)本發(fā)明還能有效處理有機(jī)廢水，有機(jī)污染物的降解率達(dá)到90%以上。
[0017] (4)本發(fā)明對(duì)設(shè)備要求不高，經(jīng)濟(jì)、高效，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 本發(fā)明選擇銅作為重金屬污染物、偶氮染料橙黃II作為有機(jī)污染物；將活性炭與 含銅廢水吸附24小時(shí)達(dá)到吸附飽和，得到銅吸附飽和活性炭，過(guò)二硫酸鈉作為過(guò)硫酸鹽。 以下實(shí)施例中的銅可由鈷、鐵等重金屬替代。
[0019] 實(shí)施例1不同體系對(duì)橙黃II模擬廢水的處理效果 試驗(yàn)條件：橙黃II = 100 mg/L;過(guò)硫酸鹽=10 mmol/L;銅吸附飽和活性炭=0. 5 g/ L;[Na2S04] = 50 16mA /cm2;陽(yáng)極Ti/Ir02-Ru02-Ti02;陰極不銹鋼；pH = 5;溫度= 25。C。
[0020] 試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。銅吸附飽和活性炭對(duì)有機(jī)污染物仍有一定的吸附能力， 因此橙黃II的脫色率達(dá)20. 7% ;銅吸附飽和活性炭可以活化過(guò)硫酸鹽而使脫色率提高到 72. 2%，而這一過(guò)程置于電化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，脫色率進(jìn)一步提高到95. 7%。
[0021] 表1不同體系對(duì)橙黃II模擬廢水的處理效果

【權(quán)利要求】
1. 一種重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 將活性炭置于含重金屬的廢水中，活性炭達(dá)到吸附飽和后取出，得到重金屬吸附飽 和活性炭； (2) 將重金屬吸附飽和活性炭、過(guò)硫酸鹽、工作電解質(zhì)加入到含有機(jī)污染物的廢 水中，調(diào)節(jié)pH至3~9,得到反應(yīng)液；其中，反應(yīng)液中重金屬吸附飽和活性炭的添加量為 0. 125~0. 500 g/L，過(guò)硫酸鹽濃度為2. 5~10. 0 mM ;將反應(yīng)液置于電化學(xué)反應(yīng)器中，在8~24 mA/cm2的電流密度下進(jìn)行電解處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法，其特征 在于：所述的電化學(xué)反應(yīng)器，其陽(yáng)極為Ti/Ir02-Ru02-Ti02，陰極為不銹鋼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法，其特征 在于：所述的工作電解質(zhì)為Na2S04，其在反應(yīng)液中的濃度為50 mM。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法，其特征 在于：所述的重金屬為銅或鈷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法，其特征 在于：所述的有機(jī)污染物為橙黃II。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法，其特征 在于：所述的含有機(jī)污染物的廢水的濃度為100 mg/L。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法，其特征 在于：所述的過(guò)硫酸鹽為過(guò)二硫酸鈉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬吸附飽和活性炭再利用的有機(jī)廢水處理方法，其特征 在于：所述的重金屬吸附飽和活性炭在步驟（2)中重復(fù)使用3次以上。
【文檔編號(hào)】C02F9/06GK104496092SQ201410839530
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】張暉, 李靜, 楊琳, 杜越, 劉曉迪 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)