申请日2016.08.26
公开(公告)日2016.12.07
IPC分类号C02F9/10; C02F101/32
摘要
本发明公开了一种苯类废水的处理方法，包括以下步骤：将废水通过过滤池进行预处理;将经处理过的废水中加入碳酸氢二钾和碳酸钠溶液调节溶液pH值为7.5‑8.5;升高温度至80‑90℃，边搅拌边加入负载有钛酸镁的硅藻土，反应1‑2h;利用微波在功率2000‑3000W下处理5‑10min;随后在通入氮气的情况下迅速降低反应温度至‑5‑0℃，静置反应30‑50min;随后加入甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯，以2‑3℃/min升高温度至50‑60℃，反应20‑30min后过滤即可得到处理后的苯类废水。本发明采用硅藻土负载钛酸镁、微波加热等步骤能够高效去除水中苯含量。
权利要求书
1.一种苯类废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废水通过过滤池进行预处理;
(2)将经过步骤(1)处理过的废水中加入碳酸氢二钾和碳酸钠溶液调节溶液pH值为7.5-8.5;
(3)升高步骤(2)的温度至80-90℃，边搅拌边加入负载有钛酸镁的硅藻土，反应1-2h;
(4)将步骤(3)利用微波在功率2000-3000W下处理5-10min;随后在通入氮气的情况下迅速降低反应温度至-5-0℃，静置反应30-50min;
(5)随后加入甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯，以2-3℃/min升高温度至50-60℃，反应20-30min后过滤即可得到处理后的苯类废水。
2.根据权利要求1所述的一种苯类废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中预处理的时间为30-50min。
3.根据权利要求1所述的一种苯类废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中溶液的pH值为8.0。
4.根据权利要求1所述的一种苯类废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中温度为85℃;搅拌速率为500-600r/min;加入负载有钛酸镁的硅藻土的质量为废水量的3-5%;反应1.6h。
5.根据权利要求4所述的一种苯类废水的处理方法，其特征在于，硅藻土负载钛酸镁过程为：按照固液比为1-3:50混合钛酸镁和水，同时加入硅藻土，钛酸镁和硅藻土的质量比为1:60;在温度120℃搅拌混合2.5h，随后放入烘箱中干燥、于350℃下焙烧20min，冷去即可。
6.根据权利要求1所述的一种苯类废水的处理方法，其特征在于，步骤(4)中功率为2500W，处理8min;降低温度至-3℃;静置反应40min。
7.根据权利要求1所述的一种苯类废水的处理方法，其特征在于，步骤(5)中甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯的质量为废水的1.5%和3%;以3℃/min升高温度至60℃，反应25min。
说明书
一种苯类废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，特别涉及一种苯类废水的处理方法。
背景技术
改革开放的春风带来了我国工业的高速发展，然而经济繁荣的背后却存在严重的环境危机;其中水污染就是很重要的一方面。水是人类赖以生存的资源，然而现如今水体中有机物污染呈多样化、复杂化发展，尤其是苯及其衍生物的存在，无法在自然环境中降解。众所周知，水体中存在的苯及其衍生物，会对环境、生物和人类都产生重大影响。苯是一种无色具有特殊芳香气味的液体，又被称作为芳香杀手;其衍生物诸如甲苯、二甲苯等都属于易致癌物质。
在化工生产中，苯及其衍生物常被用作溶剂及合成香料、染料、塑料、医药、炸药、橡胶等，由此所带来的含苯废水量非常大;因苯对生物和环境具有毒性、致突变性和致癌性，IARC等将其列为致癌物。世界各国对于环境中苯含量也严格把控;我国也不例外;在我国，水体中苯的最高允许浓度分布为：地表水0.01mg/L(GHZB1-1999)，工业废水中苯的III级排放标准0.5mg/L(GB8978-1996)。因此，面对庞大的含苯废水，如何能有效的变废为宝、加以利用成为研究的难点和热点，这也是响应国家可持续发展、既要金山银山又要绿水青山的绿色发展理念的积极表现。
目前，基于活性炭优良吸附性能的吸附技术在有机废水和废气处理领域应用广泛;研究者采用活性炭处理含有苯和甲苯的废水;其将活性炭酸处理、热处理样品对苯、甲苯水溶液的吸附：表面化学性质对吸附的影响。虽然活性炭对有机物的吸附容量大，但活性炭的吸附容量一旦达到饱和之后，且在复杂环境下活性炭结构还会发生坍塌或堵塞，进一步降低了活性炭的吸附性能，这些活性炭常常被废弃，由于活性炭价格较高，因此成本处理较高。
发明内容
针对现有技术中采用活性炭吸附方法处理含苯废水的方法存在活性炭易发生坍塌或孔易被堵塞、吸附性能下降、除苯效率不好、成本高等不足;本发明提供了一种苯类废水的处理方法，通过采用硅藻土负载钛酸镁、微波加热等使得水中的苯能够高效去除。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种苯类废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将废水通过过滤池进行预处理;
(2)将经过步骤(1)处理过的废水中加入碳酸氢二钾和碳酸钠溶液调节溶液pH值为7.5-8.5;
(3)升高步骤(2)的温度至80-90℃，边搅拌边加入负载有钛酸镁的硅藻土，反应1-2h;
(4)将步骤(3)利用微波在功率2000-3000W下处理5-10min;随后在通入氮气的情况下迅速降低反应温度至-5-0℃，静置反应30-50min;
(5)随后加入甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯，以2-3℃/min升高温度至50-60℃，反应20-30min后过滤即可得到处理后的苯类废水。
优选的，步骤(1)中预处理的时间为30-50min。
优选的，步骤(2)中溶液的pH值为8.0。
优选的，步骤(3)中温度为85℃;搅拌速率为500-600r/min;加入负载有钛酸镁的硅藻土的质量为废水量的3-5%;反应1.6h。
优选的，硅藻土负载钛酸镁过程为：按照固液比为1-3:50混合钛酸镁和水，同时加入硅藻土，钛酸镁和硅藻土的质量比为1:60;在温度120℃搅拌混合2.5h，随后放入烘箱中干燥、于350℃下焙烧20min，冷去即可。
优选的，步骤(4)中功率为2500W，处理8min;降低温度至-3℃;静置反应40min。
优选的，步骤(5)中甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯的质量为废水的1.5%和3%;以3℃/min升高温度至60℃，反应25min。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明的苯类废水的处理方法，通过将初始废液调节至合适的pH值、加入负载钛酸镁的硅藻土、经微波处理等工艺对苯类废水处理，使得该废水中苯含量得到大幅度的降低，有效净化了含苯类废水;避免了使用活性炭易造成的孔道堵塞和结构坍塌等不足，处理效率高。利用本发明方法对含苯浓度1500mg/L的废水进行处理，测定出水中苯及其衍生物的浓度为0.1-0.4mg/L，达到标准。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
(1)将废水通过过滤池进行预处理30min;
(2)将经过步骤(1)处理过的废水中加入碳酸氢二钾和碳酸钠溶液调节溶液pH值为7.5;
(3)升高步骤(2)的温度至80℃，以500r/min速率边搅拌边加入占废水量3%的负载有钛酸镁的硅藻土，反应1h;硅藻土负载钛酸镁过程为：按照固液比为1:50混合钛酸镁和水，同时加入硅藻土，钛酸镁和硅藻土的质量比为1:60;在温度120℃搅拌混合2.5h，随后放入烘箱中干燥、于350℃下焙烧20min，冷去即可。
(4)将步骤(3)利用微波在功率2000W下处理5min;随后在通入氮气的情况下迅速降低反应温度至-5℃，静置反应30min;
(5)随后加入占废水量1.5%和3%的甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯，以2℃/min升高温度至50℃，反应20min后过滤即可得到处理后的苯类废水。
对含苯浓度1500mg/L的废水进行处理，测定出水中苯及其衍生物的浓度为0.4mg/L，达到标准。
对比例1
(1)将废水通过过滤池进行预处理30min;
(2)升高温度至80℃，以500r/min速率边搅拌边加入占废水量3%的活性炭反应1h;
(3)随后加入占废水量1.5%和3%的甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯，以2℃/min升高温度至50℃，反应20min后过滤即可得到处理后的苯类废水。
对含苯浓度1500mg/L的废水进行处理，测定出水中苯及其衍生物的浓度为530mg/L。
实施例2
(1)将废水通过过滤池进行预处理50min;
(2)将经过步骤(1)处理过的废水中加入碳酸氢二钾和碳酸钠溶液调节溶液pH值为8.5;
(3)升高步骤(2)的温度至90℃，以600r/min速率边搅拌边加入占废水量5%的负载有钛酸镁的硅藻土，反应2h;硅藻土负载钛酸镁过程为：按照固液比为3:50混合钛酸镁和水，同时加入硅藻土，钛酸镁和硅藻土的质量比为1:60;在温度120℃搅拌混合2.5h，随后放入烘箱中干燥、于350℃下焙烧20min，冷去即可。
(4)将步骤(3)利用微波在功率3000W下处理10min;随后在通入氮气的情况下迅速降低反应温度至0℃，静置反应50min;
(5)随后加入占废水量1.5%和3%的甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯，以3℃/min升高温度至60℃，反应30min后过滤即可得到处理后的苯类废水。
对含苯浓度1500mg/L的废水进行处理，测定出水中苯及其衍生物的浓度为0.35mg/L，达到标准。
对比例2
(1)将废水通过过滤池进行预处理50min;
(2)升高温度至90℃，以600r/min速率边搅拌边加入占废水量5%的活性炭
(3)随后加入占废水量1.5%和3%的甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯，以3℃/min升高温度至60℃，反应30min后过滤即可得到处理后的苯类废水。
对含苯浓度1500mg/L的废水进行处理，测定出水中苯及其衍生物的浓度为450mg/L。
实施例3
(1)将废水通过过滤池进行预处理40min;
(2)将经过步骤(1)处理过的废水中加入碳酸氢二钾和碳酸钠溶液调节溶液pH值为8.0;
(3)升高步骤(2)的温度至90℃，以500r/min速率边搅拌边加入占废水量3%的负载有钛酸镁的硅藻土，反应1.5h;硅藻土负载钛酸镁过程为：按照固液比为2:50混合钛酸镁和水，同时加入硅藻土，钛酸镁和硅藻土的质量比为1:60;在温度120℃搅拌混合2.5h，随后放入烘箱中干燥、于350℃下焙烧20min，冷去即可。
(4)将步骤(3)利用微波在功率2200W下处理7min;随后在通入氮气的情况下迅速降低反应温度至-3℃，静置反应33min;
(5)随后加入占废水量1.5%和3%的甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯，以2.5℃/min升高温度至50℃，反应25min后过滤即可得到处理后的苯类废水。
对含苯浓度1500mg/L的废水进行处理，测定出水中苯及其衍生物的浓度为0.28mg/L，达到标准。
实施例4
(1)将废水通过过滤池进行预处理50min;
(2)将经过步骤(1)处理过的废水中加入碳酸氢二钾和碳酸钠溶液调节溶液pH值为7.5;
(3)升高步骤(2)的温度至85℃，以550r/min速率边搅拌边加入占废水量3.5%的负载有钛酸镁的硅藻土，反应1.5h;硅藻土负载钛酸镁过程为：按照固液比为3:50混合钛酸镁和水，同时加入硅藻土，钛酸镁和硅藻土的质量比为1:60;在温度120℃搅拌混合2.5h，随后放入烘箱中干燥、于350℃下焙烧20min，冷去即可。
(4)将步骤(3)利用微波在功率2800W下处理8min;随后在通入氮气的情况下迅速降低反应温度至-2℃，静置反应45min;
(5)随后加入占废水量1.5%和3%的甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯，以3℃/min升高温度至60℃，反应20min后过滤即可得到处理后的苯类废水。
对含苯浓度1500mg/L的废水进行处理，测定出水中苯及其衍生物的浓度为0.20mg/L，达到标准。
实施例5
(1)将废水通过过滤池进行预处理45min;
(2)将经过步骤(1)处理过的废水中加入碳酸氢二钾和碳酸钠溶液调节溶液pH值为8.0;
(3)升高步骤(2)的温度至85℃，以550r/min速率边搅拌边加入占废水量2.5%的负载有钛酸镁的硅藻土，反应1.6h;硅藻土负载钛酸镁过程为：按照固液比为1.5:50混合钛酸镁和水，同时加入硅藻土，钛酸镁和硅藻土的质量比为1:60;在温度120℃搅拌混合2.5h，随后放入烘箱中干燥、于350℃下焙烧20min，冷去即可。
(4)将步骤(3)利用微波在功率2500W下处理8min;随后在通入氮气的情况下迅速降低反应温度至-3℃，静置反应40min;
(5)随后加入占废水量1.5%和3%的甲基丙烯酸甲酯和富马酸二甲酯，以3℃/min升高温度至60℃，反应25min后过滤即可得到处理后的苯类废水。
对含苯浓度1500mg/L的废水进行处理，测定出水中苯及其衍生物的浓度为0.10mg/L，达到标准。
本发明不限于这里的实施例，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。
