CN111592090A - 一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，是将原状赤泥研磨过筛、水洗后加入硫酸中和，在马弗炉中煅烧1h，煅烧温度100‑300℃，在空气中冷却至室温后转移至样品袋密封贮存备用；每次循环使用后，结果表明，不同煅烧温度的赤泥催化剂对制药废水的CODcr去除率均可达90%以上，其中100℃煅烧赤泥降解效果最佳；本发明拓宽了废水处理的pH适用范围，在3‑9区间取得了良好的处理效果，本发明可用于工业废水中难降解有机污染物的深度处理，大幅降低COD的排放量，能解决赤泥的环境问题，降低环境修复的生产成本和使用成本，实现了以废治污的途径，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。

Description

一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法
技术领域
本发明涉及制药废水处理技术领域，具体是一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
近几年来，国内外学者非常关注对制药废水处理的研究。经研究和实践，利用物理、化学或二者结合的方法来深度处理制药废水是最常用和有效的。其中，Fenton法受到国内外学者的广泛关注。传统均相芬顿氧化技术具有操作相对简单、在常温常压下就可进行反应等优点，但存在有效适用pH范围窄、催化剂无法回收重复利用、易形成含铁污泥等缺陷。
专利CN202010023266.3公开了一种成型赤泥催化剂及其制备方法和应用。以酸洗赤泥为主要原料以选自瓜尔胶、田菁粉和CMC中的一种或多种作为粘结剂，制备出用于催化脱硝，在275-450℃均具有较好的脱硝效率，此发明是将催化剂与瓜尔胶、田菁粉和CMC中的一种或多种作为粘结剂，构成非均相芬顿氧化体系，实现脱销功能。
为克服传统均相芬顿氧化技术的缺陷，需要将催化剂固定在某些载体上，构成非均相芬顿氧化体系。赤泥中包含大量的金属氧化物，比如钙、铁、钛、铝等，这些金属氧化物是赤泥作为吸附剂和催化剂材料的物质基础。将赤泥这类固体废弃物作为非均相芬顿体系降解有机污染物的催化剂，不仅价廉易得，还可以实现废弃资源的再利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，其特征在于：
赤泥基非均相芬顿催化剂的制备方法是将原状赤泥研磨过筛、水洗后加入硫酸中和，在马弗炉中以温度100℃，温度200℃，温度300℃分别煅烧 1 h，在空气中冷却至室温后转移至样品袋密封贮存备用。
作为优选，具体应用方法一：将上述催化剂材料原状赤泥加入制药废水进行深度处理
作为优选，具体应用方法二：
将上述催化剂材料未煅烧赤泥加入制药废水进行深度处理。
作为优选，具体应用方法三：
将上述催化剂材料100℃煅烧1h的赤泥加入制药废水进行深度处理。
作为优选，具体应用方法四：
将上述催化剂材料200℃煅烧1h的赤泥加入制药废水进行深度处理。
作为优选，具体应用方法五：
将上述催化剂材料300℃煅烧1h的赤泥加入制药废水进行深度处理。
作为优选，具体应用方法六：
催化剂重复用于废水的催化降解，具体通过高速离心得到上清液。倒出上清液后再投入新配置的废水重新催化降解。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的赤泥基非均相芬顿体系深度处理制药废水的探究及应用，不仅解决传统芬顿技术存在的有效适用pH范围窄、催化剂无法回收重复利用、易形成含铁污泥等缺陷，而且有效解决赤泥的资源化利用问题，以废治废。此外，赤泥基非均相芬顿体系的应用能够深度处理制药废水，大幅降低COD的排放量，具有极好的市场应用前景。
附图说明：
图1为本发明具体实施中传统芬顿方法与赤泥基非均相芬方法对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，具体实施过程中：赤泥基非均相芬顿催化剂的制备方法是将原状赤泥研磨过筛、水洗后加入硫酸中和，在马弗炉中以温度100℃，温度200℃，温度300℃分别煅烧 1 h，在空气中冷却至室温后转移至样品袋密封贮存备用。
具体实施过程中，具体应用方法一：将上述催化剂材料原状赤泥加入制药废水进行深度处理
具体实施过程中，具体应用方法二：
将上述催化剂材料未煅烧赤泥加入制药废水进行深度处理。
具体实施过程中，具体应用方法三：
将上述催化剂材料100℃煅烧1h的赤泥加入制药废水进行深度处理。
具体实施过程中，具体应用方法四：
将上述催化剂材料200℃煅烧1h的赤泥加入制药废水进行深度处理。
具体实施过程中，具体应用方法五：
将上述催化剂材料300℃煅烧1h的赤泥加入制药废水进行深度处理。
具体实施过程中，具体应用方法六：
催化剂重复用于废水的催化降解，具体通过高速离心得到上清液。倒出上清液后再投入新配置的废水重新催化降解。
每次循环使用后，结果表明，经20 min反应后，未煅烧赤泥、100℃煅烧赤泥和 200℃煅烧赤泥对制药废水的CODcr去除率均可达90%以上，其中100℃煅烧赤泥降解效果最佳。
与传统芬顿技术相比，本方法拓宽了处理废水pH的适用范围，pH值在3-9区间取得了良好的处理效果， CODcr的去除率达到90%以上，能够实现赤泥的资源化利用。
上述一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，将原状赤泥研磨过筛、水洗后加入硫酸中和，在马弗炉中煅烧1h，煅烧温度100-300℃，在空气中冷却至室温后转移至样品袋密封贮存备用；每次循环使用后，结果表明，不同煅烧温度的赤泥催化剂对制药废水的CODcr去除率均可达90%以上，其中100℃煅烧赤泥降解效果最佳；
本方法拓宽了废水处理的pH适用范围，在3-9区间取得了良好的处理效果，本发明可用于工业废水中难降解有机污染物的深度处理，大幅降低COD的排放量，能解决赤泥的环境问题，降低环境修复的生产成本和使用成本，实现了以废治污的途径，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。
水样来源及水质：
实验废水来自某制药厂好氧池生化出水，其主要水质指标如下：pH值为6．5～7．5；COD为450—530mg／L，均值为 480 mg／L。
实验步骤：
按分组分别取 500mL水样于 1000mL烧杯 中，用浓硫酸或氢氧化钠调节 pH，之后加入相应计量的 H2O2，再按一定比例加入赤泥催化剂，控制反应时间，反应结束后用氢氧化钠调节 pH至中性 ，沉淀后取上清液测定 COD。
实验结果 ：各待处理的制药废水和处理过的制药废水COD浓度如图 1所示 ：每个实施例采用五个平行样，去掉最高和最低值之后取平均值。
从以上实验结果可以看出，本发明使用赤泥基催化剂深化处理制药废水，能够去除废水中COD，去除效率高，可达到 90％以上。相较传统芬顿方法，本发明拓宽了废水处理的pH适用范围，在3-9区间取得了良好的处理效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，其特征在于：
赤泥基非均相芬顿催化剂的制备方法是将原状赤泥研磨过筛、水洗后加入硫酸中和，在马弗炉中以温度100℃，温度200℃，温度300℃分别煅烧 1 h，在空气中冷却至室温后转移至样品袋密封贮存备用。
2.根据权利要求1所述的一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，其特征在于，应用方法一：将上述催化剂材料原状赤泥加入制药废水进行深度处理。
3.根据权利要求1所述的一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，其特征在于，具体应用方法二：
将上述催化剂材料未煅烧赤泥加入制药废水进行深度处理。
4.根据权利要求1所述的一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，其特征在于，具体应用方法三：
将上述催化剂材料100℃煅烧1h的赤泥加入制药废水进行深度处理。
5.根据权利要求1所述的一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，其特征在于，具体应用方法四：
将上述催化剂材料200℃煅烧1h的赤泥加入制药废水进行深度处理。
6.根据权利要求1所述的一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，其特征在于，具体应用方法五：
将上述催化剂材料300℃煅烧1h的赤泥加入制药废水进行深度处理。
7.根据权利要求1所述的一种赤泥基非均相芬顿催化剂深度处理废水的应用方法，其特征在于，具体应用方法六：
催化剂重复用于废水的催化降解，具体通过高速离心得到上清液,倒出上清液后再投入新配置的废水重新催化降解。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111992216A (zh) * 2020-09-11 2020-11-27 北京科技大学 一种复合异质结光催化剂的制备方法及应用
CN115010343A (zh) * 2021-12-10 2022-09-06 昆明理工大学 一种利用赤泥资源化降解制药污泥的方法

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