申請日2013.08.27
公開(公告)日2013.11.27
IPC分類號C02F1/28; C02F1/58; C02F1/72
摘要
本發明公開了一種去除焦化廢水中硫化物的方法，它包括如下步驟：(1)將干熄焦顆粒放入密閉的炭化室內在N2氣體保護下升溫到750～850℃加熱1～3h;(2)將干熄焦顆粒取出冷卻至室溫后，放入堿液活化劑中處理，隨后放入K2CO3溶液中進行氧化改性，增加焦粒的吸附性能;(3)將改性后的焦粒于烘箱內烘干干燥，即得到改性的類活性炭材料;(4)將該類活性炭材料投入焦化廢水中，常溫下在磁力攪拌器上旋轉;(5)將處理后的焦化廢水過濾，隨后加入H2O2，常溫下用磁力攪拌器旋轉，即可去除其中的硫化物。本發明一方面可顯著提高硫化物去除效率，另一方面可降低去除焦化廢水硫化物的成本，實現部分固廢的資源化，達到節能、環保的目的。
權利要求書
1.一種去除焦化廢水中硫化物的方法，其特征在于：它包括 如下步驟：
(1)將干熄焦破碎或篩分成粒徑80～300目的干熄焦顆粒，然 后放入密閉的炭化室內，在N2氣體保護下升溫到750～850℃，加熱 1～3h;
(2)將加熱后的干熄焦顆粒取出冷卻至室溫，放入溫度為 80～100℃、質量濃度為15～50%的堿液活化劑中處理1.5～2.5h，隨 后放入溫度為60～80℃、質量濃度為30～35%的K2CO3溶液中進行 氧化改性，處理時間1～3h，增加焦粒的吸附性能;
(3)將改性后的干熄焦粒于100～150℃條件下烘干，得到改 性的類活性炭材料;
(4)將該類活性炭材料投入焦化廢水中，常溫下在磁力攪拌 器上旋轉0.5～3h;
(5)將處理后的焦化廢水過濾，隨后加入H2O2，常溫下用磁 力攪拌器旋轉0.5～1h，即可去除其中的硫化物。
2.根據權利要求1所述的去除焦化廢水中硫化物的方法，其 特征在于：所述步驟(2)中，堿液活化劑為KOH或NaOH。
3.根據權利要求1所述的去除焦化廢水中硫化物的方法，其 特征在于：所述步驟(2)中，在K2CO3溶液中進行氧化改性的溫 度為0℃。
4.根據權利要求1所述的去除焦化廢水中硫化物的方法，其 特征在于：所述步驟(3)中，將改性后的干熄焦粒烘干溫度為100℃。
5.根據權利要求1所述的去除焦化廢水中硫化物的方法，其特 征在于：所述步驟(4)中，投入的類活性炭材料在焦化廢水中的 濃度為50g/L，磁力攪拌器上的轉速為200r/min。
6.根據權利要求1所述的去除焦化廢水中硫化物的方法，其特 征在于：所述步驟(5)中，H2O2與焦化廢水的體積比為 0.03～0.05∶1;磁力攪拌器上的轉速為100r/min。
說明書
去除焦化廢水中硫化物的方法
技術領域
本發明涉及廢水處理領域，具體是指一種去除焦化廢水中硫 化物的方法。
背景技術
隨著我國工業的迅猛發展，大量硫化物進入到廢水中，由于硫 化物有毒有害，對生態環境造成了很大的威脅。近年來，隨著國家 對環保要求的進一步強化，同時為了保證整個水處理工藝、設備長 期穩定、可靠運行，采取合適的方法對廢水中的硫化物進行有效處 理顯得尤為迫切。
不同行業排出的廢水硫化物組分相差很大，處理的方法也有所 不同。常見的處理方法有以下幾種：
①酸化吸收法：通過向含硫廢水中加酸，使硫化物在酸性條件 下生成極易揮發的硫化氫氣體，再用堿液吸收硫化氫氣體，生成硫 化堿回用。
②化學沉淀法：通過向廢水中投加亞鐵鹽或鐵鹽，使其與H2S 生成難溶固體，然后通過固液分離去除。
③吸附法：通過向廢水中投加適當吸附劑，利用其比表面積大、 吸附能力強的特點使硫化物被吸附除去。
④空氣氧化法：利用空氣將負二價硫離子氧化為無毒的硫代硫 酸鹽和硫酸鹽。
⑤高級氧化法：高級氧化法運用電、光輻射、催化劑等與普通 氧化劑結合，產生氧化能力極強的強氧化劑羥基自由基等，氧化去 除硫化物。
⑥生化法：利用各種微生物使硫化物被氧化并回收，產物為硫 單質或硫酸鹽。
廢水中硫化物去除方法各有優勢和缺陷：空氣氧化法與酸化吸 收法雖然操作方便，設備簡單，但效率不高，并易造成硫化氫進入 大氣污染環境;化學沉淀法與吸附法見效快，但消耗藥劑量大，成 本高;高級氧化法效率高，但對反應器要求高，投資昂貴;生化法 投資較小，但穩定性不如物化法，且不適用于硫化物濃度很高的廢 水。因此，對于不同來源的含硫廢水，將理論分析與現場實驗相結 合來確定合適的方法或組合工藝，才是明智之舉。
目前焦化廢水硫化物的各種去除技術存在的問題主要有以下 幾個方面：1、去除效率不高，易污染環境;2、投資昂貴，成本高; 3、工程應用穩定性不夠。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種去除效率高，不污染環 境;投資成本低;工程應用穩定性強去除焦化廢水中硫化物的方法。
為實現上述目的，本發明提供的去除焦化廢水中硫化物的方 法，其特征在于：它包括如下步驟：
(1)將干熄焦破碎或篩分成粒徑80～300目的干熄焦顆粒，然 后放入密閉的炭化室內，在N2氣體保護下升溫到750～850℃，加熱 1～3h;
(2)將加熱后的干熄焦顆粒取出冷卻至室溫，放入溫度為 80～100℃、質量濃度為15～50%的堿液活化劑中處理1.5～2.5h，隨后 放入溫度為60～80℃、質量濃度為30～35%的K2CO3溶液中進行氧化 改性，處理時間1～3h，增加焦粒的吸附性能;
(3)將改性后的干熄焦粒于100～150℃條件下烘干，得到改性 的類活性炭材料;
(4)將該類活性炭材料投入焦化廢水中，常溫下在磁力攪拌 器上旋轉0.5～3h;
(5)將處理后的焦化廢水過濾，隨后加入H2O2，常溫下用磁 力攪拌器旋轉0.5～1h，即可去除其中的硫化物。
作為優選方案，所述步驟(2)中，堿液活化劑為KOH或NaOH。
作為優選方案，所述步驟(2)中，在K2CO3溶液中進行氧化 改性的溫度為0℃。
作為優選方案，所述步驟(3)中，將改性后的干熄焦粒烘干 溫度為100℃。
作為優選方案，所述步驟(4)中，投入的類活性炭材料在焦 化廢水中的濃度為50g/L，磁力攪拌器上的轉速為200r/min。
作為優選方案，所述步驟(5)中，H2O2與焦化廢水的體積比 為0.03～0.05∶1;磁力攪拌器上的轉速為100r/min。
本發明的優點在于：本發明提供一種過氧化氫氧化與類活性炭 材料吸附結合的方法，一方面可顯著提高硫化物去除效率，另一方 面可降低去除焦化廢水硫化物的成本，實現部分固廢的資源化，達 到節能、環保的目的，具體如下：
1)過氧化氫氧化能力強，效率高，可以有效氧化去除硫化物， 同時后續的吸附沉淀作用，處理效果更加明顯;產生的污泥量少， 成本低。
2)過氧化氫與類活性炭材料吸附聯合使用發生的催化氧化作 用，可使出水達到GB16171-2012《煉焦化學工業污染物排放標準》 (<0.5mg/L)。
3)該類活性炭材料采用焦化廢棄干熄焦粒自制而成，一方面 可降低去除焦化廢水硫化物的成本，另一方面可實現部分固廢的資 源化，達到節能、環保的目的。
4)該方法具有效果好，流程簡單，易于操作，管理。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。
實施例一：
(1)將粒徑為250目干熄焦顆粒25g放入密閉的炭化室內在 N2氣體保護下升溫到850℃加熱1h;
(2)將上述顆粒取出冷卻至室溫后，放入80℃的濃度為 15%KOH溶液(wt，質量濃度)中處理時間2h，隨后放入80℃的 濃度為32%K2CO3溶液進行氧化改性，處理時間1h，增加干熄焦 的吸附性能;
(3)將改性后的干熄焦粒于100℃條件下烘箱內烘干干燥，即 得到改性的類活性炭材料。
(4)將該類活性炭材料5g投入100ml焦化廢水中，常溫下在 磁力攪拌器上(200r/min)旋轉0.5h;
(5)將經過處理后的焦化廢水過濾，隨后加入5mlH2O2，常 溫下在磁力攪拌器上(100r/min)旋轉0.5h;
(6)經過上述方法處理，硫化物的去除率可達到90%。
實施例二：
(1)將粒徑為300目干熄焦顆粒30g放入密閉的炭化室內在 N2氣體保護下升溫到750℃加熱2h;
(2)將上述顆粒取出冷卻至室溫后，放入85℃的濃度為 30%KOH溶液(wt，質量濃度)中處理時間2h，隨后放入60℃的 濃度為35%K2CO3溶液進行氧化改性，處理時間3h，增加干熄焦 的吸附性能;
(3)將改性后的干熄焦粒于130℃條件下烘箱內烘干干燥，即 得到改性的類活性炭材料。
(4)將該類活性炭材料10g投入200ml焦化廢水中，常溫下 在磁力攪拌器上(200r/min)旋轉3h;
(5)將經過處理后的焦化廢水過濾，隨后加入10mlH2O2，常 溫下在磁力攪拌器上(100r/min)旋轉1h;
(6)經過上述方法處理，硫化物的去除率可達到90%。
實施例三：
(1)將粒徑為80目干熄焦顆粒30g放入密閉的炭化室內在N2氣體保護下升溫到800℃加熱3h;
(2)將上述顆粒取出冷卻至室溫后，放入100℃的濃度為 50%NaOH溶液(wt，質量濃度)中處理時間2h，隨后放入70℃的 濃度為30%K2CO3溶液進行氧化改性，處理時間2h，增加干熄焦 的吸附性能;
(3)將改性后的干熄焦粒于150℃條件下烘箱內烘干干燥，即 得到改性的類活性炭材料。
(4)將該類活性炭材料15g投入300ml焦化廢水中，常溫下 在磁力攪拌器上(200r/min)旋轉2h;
(5)將經過處理后的焦化廢水過濾，隨后加入10mlH2O2，常 溫下在磁力攪拌器上(100r/min)旋轉0.8h;
(6)經過上述方法處理，硫化物的去除率可達到90%。
本發明于2012年8月～11月在實驗室進行了小試試驗，在合適 的工藝條件下，實驗結果表明出水硫化物達到GB16171-2012《煉 焦化學工業污染物排放標準》(<0.5mg/L)。
