利用印染厂碱减量工艺中的高cod有机废水制备活性炭的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用印染厂碱减量工艺中的高COD有机废水制备活性炭的方法,属于环境工程废水处理【技术领域】。本发明方法的主要特点是以高COD有机废水经物化处理后产生的滤渣为原料制备粉末状活性炭。本发明方法的制备步骤如下：调节废水pH至适宜值，投加可溶性钙盐、混凝剂与助凝剂，使难以生化处理的有机污染物经反应转化为有机碱土金属盐；通过固液分离，将所得滤渣置于活化炉中，在氮气保护条件下升温至550~700oC碳化，获得活性炭。得到的活性炭对多种常见染料均有良好吸附效果，可以直接用于废水吸附处理。本方法能耗低、无废气排放，出水可以直接与其他低浓度COD废水混合再进行生化处理。产物活性炭可直接用于废水处理，实现以废治废的目的。
【专利说明】利用印染厂碱减量工艺中的高COD有机废水制备活性炭的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种由“碱减量工艺”中的高COD有机废水制备活性炭的方法，属环境工程废水处理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]高COD有机废水产生于酒精、合成纤维、抗生素等产品的生产过程中，COD高达数万mg/L，传统厌氧生化方法或混凝沉淀方法对该类废水的处理效果较差，产生的残渣通常采用卫生填埋、焚烧或直接投海的方式处理，这样不仅造成该类废水中大量的有机物浪费，还会对土壤、水体造成严重的二次污染。
[0003]专利CN200910117355.8、CN200610128370.9、CN200910012982.5 分别从生化、物
化多级处理方法，混凝沉淀强化过滤方法，碱土金属改性形成Pickering乳液方法研究该类废水的处理，但均存在处理时间过长、处理残渣处置不当、工业应用前景较差的缺点。
[0004]本发明在传统物化方法基础上提出一种组合物理-化学预处理方法，在保证出水易于生化处理的前提下，将“碱减量工艺”中的高COD有机废水的污染物以碱土金属盐形式从废水中分离，用以制备活性炭，解决残渣处置问题。该方法耗时短、能耗低、后续生化处理难度低、总体处理成本小。
【发明内容】
[0005]本发明是为了克服“碱减量工艺”高COD有机废水处理成本高，操作复杂，不便于生化处理的缺点，提供一种低能耗、成本小、无二次污染的“碱减量”废水处理残渣资源化利用方法。本发明是一种利用印染厂碱减量工艺中的高COD有机废水制备活性炭的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤:`
a.向取自某印染厂碱减量工艺的有机废水在不加热条件下加入盐酸调节pH至CIO；在室温条件下按12~18g/L投加氯化钙、硝酸钙可溶性钙盐中的任一种，快速搅拌2min形成有机碱土金属盐；
b.继续投加A12(S04)3、AlCl3、聚合氯化铝(PAC)其中任一种铝盐混凝剂与非
离子型聚丙烯酰胺(NPAM);其投加量分别为0.5~18/1、25~401^/1;慢速搅拌201^11后移入沉降池，静置后沉淀与上清液分离；对该废水使用的铝盐较其他混凝剂的混凝效果更好并具有一定的脱色效果；使用的NPAM较其他类型的助凝剂能够更好得加速悬浮粒子的沉降；此时的出水能够直接与其他工艺过程产生的废水混合再进行生化处理；其COD去除率高达78% ;将经过滤所得滤渣烘干既得制备活性炭的原料；
c.将烘干后的滤渣置于活化炉中，在氮气保护条件下升温至55(T700°C，升温速率为l(Tl5°C/min，碳化时间约f 3小时，在氮气保护下冷却至室温得到产物活性炭。该性炭对多种常见染料均有良好的吸附效果，可直接用于印染厂其他工艺废水的处理。
[0006]本发明的特点和优点是:(I)“碱减量”的主要工艺过程是在高温碱液中将涤纶仿真丝浸泡，使纤维上的对苯二甲酸、少量乙二醇部分剥离达到减量目的，因而废水中的主要污染物是对苯二甲酸，通过本方法对该物质有效合理地处置。
[0007](2)本方法可以处理COD浓度为5000-50000mg/L的“碱减量”有机废水，结合化学
反应与混凝剂联合处理，能在能耗低、基本无二次污染的情况下使COD总去除率达到较高水平，使出水能够容易地被生化处理。
[0008](3)将预处理过程产生的钙盐残渣通过活化得到粉末状活性炭，不仅解决了对苯二甲酸盐废渣的处理问题，制备得的活性炭对常见的多种染料均有良好的吸附效果，其亚甲基蓝吸附值为15ml/0.lg。该活性炭可以直接用于印染厂其他工艺产生废水的处理过程中，达到以废治废的良好效果。
[0009](4)预处理过程中CaCl2投加量在12_18g/L范围内，出水COD的去除率基本不变，然而后续制备活性炭的转化率则在30-50%范围内变动，钙盐越多，转化率越高。因而可以根据实际活性炭需要、成本控制，选择适宜的钙盐投加量。
[0010](5)本发明方法反应条件容易控制、反应耗时短、能耗低、能够处理高COD的“碱减量”有机废水，而回收残渣所制备的活性炭的价值能大幅减少处理成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]说明书附图1为本发明利用“碱减量工艺”中的高COD有机废水制备活性炭的流程图。
【具体实施方式】
[0012]现将本发明的实施例具体叙述于后。
[0013]实施例:
参见图1，在调节池内加入取自浙江某印染企业“碱减量工艺”阶段的废水，其COD约为30000 mg/L,用20%工业盐酸调节废水pH至10，转入搅拌池，并按16g/L废水投机足量氯化钙与有机污染物反应，快速搅拌2min后按lg/L废水投加Al2 (SO4) 3，继续搅拌5min后按25mg/L投加NPAM，慢速搅拌20min后移入沉降池，静置约20min后沉淀与上清液基本分离，此时上清液COD降低至约6000 mg/L, COD去除率为78%，该出水可引入生化处理池直接与其他工艺废水混合再进行生化处理。
[0014]将所得沉淀物过滤、烘干后放入活化炉内，在氮气保护下，按15°C/min升温至600°C，活化3h后继续通入氮气至冷却至室温得到成品粉末状活性炭。经测定，有机碱土金属盐残渣的产生量约为14kg/吨废水，由残渣制备活性炭的转化率约为40%，该活性炭的亚甲基蓝吸附值为15mL/0.lg，其对结晶紫、罗丹明B、甲基橙、橙黄IV、刚果红均有优良的吸附效果，可以直接将其用于废水处理过程中，若按市售粉末状活性炭约4000元/吨的价格计算，制备活性炭产生的收益约为22元/吨废水。
【权利要求】
1.一种利用印染厂碱减量工艺中的高COD有机废水制备活性炭的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤: a.向取自某印染厂碱减量工艺的高COD有机废水在不加热条件下加入盐酸调节pH至扩10。在室温条件下按12~18g/L投加氯化钙、硝酸钙可溶性钙盐中的任一种，快速搅拌2min形成有机碱土金属盐； b.继续投加Al2(SO4) 3、AlCl3、聚合氯化铝(PAC)其中任一种铝盐混凝剂与非离子型聚丙烯酰胺(NPAM);其投加量分别为0.5~18/1、25~401^/1;慢速搅拌201^11后移入沉降池，静置后沉淀与上清液分离；对该废水使用的铝盐较其他混凝剂的混凝效果更好并具有一定的脱色效果；使用的NPAM较其他类型的助凝剂能够更好得加速悬浮粒子的沉降；此时的出水能够直接与其他工艺过程产生的废水混合进行再生化处理；其COD去除率高达78% ;将经过滤所得滤渣烘干即得制备活性炭的原料； c.将烘干后的滤渣置于活化炉中，在氮气保护条件下升温至55(T700°C，升温速率为l(Tl5°C/min，碳化时间约f 3小时，在氮气保护下冷却至室温得到产物活性炭。该性炭对多种常见染料均有良好的吸 附效果，可直接用于印染厂其他工艺废水的处理。
【文档编号】C01B31/08GK103754867SQ201310643874
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】郑乐平, 陆永生, 马国文, 吴祖龙, 王展, 张在屋 申请人:上海大学