申请日2019.10.24
公开(公告)日2020.01.03
IPC分类号B01J20/26; B01J20/28; C02F1/28; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种氧化半交联凝胶原位高效处理脱硫废水的方法，是将海藻酸钠、聚乙烯醇和氨基硫脲在溶剂中混合均匀后，再加入双氧水充分氧化，然后通过反复冷冻解冻的方式获得氧化半交联凝胶;将所得凝胶加入待处理的脱硫废水中，凝胶在实现完全交联的过程中可同步去除脱硫废水中的污染物。本发明的方法简单，所得凝胶具有高比表面积，可快速高效实现脱硫废水的处理，且处理后易于固液分离，有巨大的实际应用潜力。
权利要求书
1.一种氧化半交联凝胶原位高效处理脱硫废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将海藻酸钠、聚乙烯醇和氨基硫脲加入溶剂中，混合均匀，得到混合溶液A;
2)向所述混合溶液A中滴加双氧水，然后充分搅拌氧化，获得混合溶液B;
3)将所述混合溶液B反复冷冻解冻，获得氧化半交联凝胶;
4)将所述氧化半交联凝胶加入待处理的脱硫废水中，并通过搅拌使凝胶与脱硫废水充分混合，凝胶在实现完全交联的过程中同步去除脱硫废水中的污染物，即完成了脱硫废水的原位处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述混合溶液A中，所述海藻酸钠浓度为0.01～200mg/mL、所述聚乙烯醇浓度为0.01～200mg/mL、所述氨基硫脲浓度为0.01～200mg/mL，所述溶剂为水和乙醇按体积比为1:0.1～10构成的混合液。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在所述混合溶液B中，双氧水含量为0.01～100mM。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤2)中，搅拌氧化的时间为0.5～5h。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述冷冻的温度为-20～-60℃、所述解冻的温度为10～80℃，冷冻解冻的反复循环次数为3～8次，每次冷冻和解冻的时间为6～48h。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤4)中，所述氧化半交联凝胶在脱硫废水中的加入量为0.1～100g/L。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤4)中，所述搅拌的时间为0.5～2h。
说明书
一种氧化半交联凝胶原位高效处理脱硫废水的方法
技术领域
本发明涉及一种氧化半交联凝胶原位高效处理脱硫废水的方法，属于环境功能凝胶研究技术领域。
背景技术
火力发电是社会电力发展的主力军，2018年中国火力发电占比73.32%。随着我国水资源的紧张和环境保护要求的提高，电厂所面临的水资源问题和环境问题将日益突出。脱硫废水作为火电厂最大的终端废水，是燃煤电厂在对锅炉烟气进行脱硫时产生的，煤经过燃烧会形成大量的烟气、悬浮物和杂质，为了确保脱硫效果，就必须保持浆液的品质，需要将产生的废液排出做进一步的处理。脱硫废水具有高硬度、高含盐等特性，水质较为恶劣，悬浮物含量高(包括石膏颗粒、SiO2、Al和Fe的氢氧化物)，COD、氟化物、重金属(通常为Hg、Cr、Cu、Pb、As等)超标，使得脱硫废水具有较高的处理难度。而且脱硫废水中的亚硫酸盐、硫酸盐和悬浮物较多，且脱硫废水中的酸性物质较多，腐蚀性往往较强，而这会对设备和系统带来腐蚀，甚至导致废水泄露和机械故障的出现，所以必须引起高度重视。
为了降低处理成本、减少环境污染，探索新的废水处理模式、优化电厂废水处理工艺与技术，实现废水资源化，做到废水重复利用直至零排放，具有重要的社会效益与经济效益。如何合理构建环境功能材料实现脱硫废水的高效低成本处理成为迫切需要解决的问题。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提供了一种氧化半交联凝胶原位高效处理脱硫废水的方法，旨在实现脱硫废水的高效低成本处理。
为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：
本发明公开了一种氧化半交联凝胶原位高效处理脱硫废水的方法，包括如下步骤：
1)将海藻酸钠、聚乙烯醇和氨基硫脲加入溶剂中，混合均匀，得到混合溶液A;
2)向所述混合溶液A中滴加双氧水，然后充分搅拌氧化，获得混合溶液B;
3)将所述混合溶液B反复冷冻解冻，获得氧化半交联凝胶;
4)将所述氧化半交联凝胶加入待处理的脱硫废水中，并通过搅拌使凝胶与脱硫废水充分混合，凝胶在实现完全交联的过程中同步去除脱硫废水中的污染物，即完成了脱硫废水的原位处理。
进一步地，在所述混合溶液A中，所述海藻酸钠浓度为0.01～200mg/mL、所述聚乙烯醇浓度为0.01～200mg/mL、所述氨基硫脲浓度为0.01～200mg/mL，所述溶剂为水和乙醇按体积比为1:0.1～10构成的混合液。
进一步地，在所述混合溶液B，双氧水含量为0.01～100mM。
进一步地，步骤2)中，搅拌氧化的时间为0.5～5h。
进一步地，步骤3)中，所述冷冻的温度为-20～-60℃、所述解冻的温度为10～80℃，冷冻解冻的反复循环次数为3～8次，每次冷冻和解冻的时间为6～48h。
进一步地，步骤4)中，所述氧化半交联凝胶在脱硫废水中的加入量为0.1～100g/L。
进一步地，步骤4)中，所述搅拌的时间为0.5～2h。
本发明的有益效果体现在：
1、本发明在氧化半交联凝胶原位高效处理脱硫废水的过程中，通过聚乙烯醇的交联和海藻酸钠的非交联实现了凝胶的半交联，既使得海藻酸钠具有原位交联去除脱硫废水中污染物的能力，又使得凝胶具有宏观形态易于固液分离，处理过程快速高效，相比传统絮凝处理方法既提升了处理效果又避免了污泥的产生。
2、本发明所用原料海藻酸钠和聚乙烯醇均为廉价易得的材料，来源广泛、经济可行，大大降低了生产成本。
3、本发明的方法简单，所得凝胶具有高比表面积，可快速高效实现脱硫废水的处理，且处理后易于固液分离，有巨大的实际应用潜力。（发明人马大卫;庄媛;石宝友;陈中元;张本耀;李德林;郝昊天;黄齐顺;何军;徐硕;申聪聪;杨娴;李永通;张其良）
