申請日2014.10.21
公開(公告)日2015.01.28
IPC分類號B01J20/02; C02F101/30; C02F1/28; B01J20/30
摘要
本發(fā)明公開了一種含油污泥制備吸附劑的方法和使用該吸附劑處理含有有機物的工業(yè)廢水的方法。制備方法是以含油污泥為原料，經(jīng)過日曬、洗滌、烘干;再將烘干后的油泥團用活化劑進行活化處理，處理后將油泥溶液離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干;將烘干后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣條件下熱解。冷卻后粉碎，過篩，洗滌烘干，即制得高效吸附劑。處理含有有機物的工業(yè)廢水的方法：將吸附劑加入到工業(yè)廢水中，在25℃條件下，振蕩3小時，過濾溶液。本發(fā)明的有益效果是：原料來源廣泛，生產(chǎn)成本低廉;污泥活化采用溶液浸漬法，活化劑可重復(fù)使用;該吸附劑經(jīng)濟、環(huán)保，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書
1.一種含油污泥制備吸附劑的方法，其特征在于，包括以下步 驟：
a、將含油污泥在日光下晾曬2天，然后用自來水洗滌4～5次， 再用蒸餾水洗滌4～5次，最后將洗滌后的油泥在烘箱中105℃下烘 干，烘干3小時后得到柔軟的油泥團;
b、將步驟a中所得的油泥團先用乙醇溶解，在70～80℃的溫度 下用活化劑浸漬5～8小時，然后將經(jīng)過活化劑活化處理的油泥溶液 離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干;
c、將步驟b中經(jīng)活化烘干處理后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣 條件下，以5℃～10℃/min的速度升溫到200～400℃，保持恒溫， 熱解60～120min，然后冷卻至室溫;
d、將步驟c中經(jīng)過熱解后所得的油泥粉碎，過100目篩，再用 蒸餾水洗凈，烘干，即制得高效吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含油污泥制備吸附劑的方法，其特征 在于：步驟b中所述的活化劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的H3PO4溶液、摩爾濃 度為3mol/L的ZnCl2溶液、摩爾濃度為1mol/L的HCl溶液或摩爾濃 度為1mol/L的KOH溶液中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含油污泥制備吸附劑的方法，其 特征在于：步驟b中所述活化劑的加入量與用乙醇溶解的油泥團溶液 的體積比為1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含油污泥制備吸附劑的方法，其 特征在于：步驟b中離心后所得的液體為活化劑溶液，將經(jīng)離心得到 的活化劑保存在密閉的容器中，以便循環(huán)使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含油污泥制備吸附劑的方法，其特征 在于：步驟d中所述的洗凈是指：當(dāng)活化劑為H3PO4或KOH時，用蒸 餾水清洗熱解后的油泥碎粉，直至洗滌后的溶液為中性時，視為洗凈; 當(dāng)活化劑為ZnCl2、HCl時，用蒸餾水清洗熱解后的油泥碎粉，直至 洗滌后的溶液為中性且無氯離子時，視為洗凈。
6.一種處理含有有機物的工業(yè)廢水的方法，其特征在于，使用 權(quán)利要求1～5中任一項所述方法制備的吸附劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理含有有機物的工業(yè)廢水的方法， 其特征在于包括以下步驟：首先將吸附劑加入到含有有機物的工業(yè)廢 水中，然后使用空氣浴振蕩器，在25℃條件下，振蕩3小時;最后 將震蕩后的溶液過濾。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理含有有機物的工業(yè)廢水的方法， 其特征在于：所述工業(yè)廢水中所含有機物的質(zhì)量與吸附劑的加入量比 為1:700～900。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述處理含有有機物的工業(yè)廢水的方法，其 特征在于：其特征在于：經(jīng)過本方法處理后的含有有機物的工業(yè)廢水 中有機物的去除率達到40%～60%。
說明書
一種含油污泥制備吸附劑的方法和使用該吸附劑處理含有有機物的工業(yè)廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及含油污泥的處理及資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一 種含油污泥制備吸附劑的方法和使用該吸附劑處理含有有機物的工 業(yè)廢水的方法。
背景技術(shù)
含油污泥是石油、石化企業(yè)的主要固體廢棄物，在我國含油污泥 平均年產(chǎn)量大約在80萬噸，其成分復(fù)雜，屬于危險廢物，若不采用 合適的方法處理，不僅污染環(huán)境，而且造成資源的極大浪費。常用的 處理方法有：焚燒法、生物法、焦化法及溶劑萃取法等。每種方法都 有各自的優(yōu)缺點，但沒有一種方法可以將含油污泥變廢為寶，有效的 資源化利用。鑒于含油污泥中含有大量有機物，因此將含油污泥作為 原材料制備高效的炭質(zhì)吸附劑是比較可行的。
本發(fā)明針對現(xiàn)有含油污泥處理技術(shù)中存在的缺點，提供一種由含 油污泥制備高效吸附劑的方法，符合節(jié)能減排和固體廢物資源化利用 的要求，具有良好的社會和經(jīng)濟效益。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含油污泥制備吸附劑的方法和使用該 吸附劑處理含有有機物的工業(yè)廢水的方法，利于石油及石化等行業(yè)對 含油污泥類固體廢物的資源化處理，并將其應(yīng)用于廢水處理領(lǐng)域。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下的技術(shù)方案：
a、將含油污泥在日光下晾曬2天，然后用自來水洗滌4～5次， 再用蒸餾水洗滌4～5次，最后將洗滌后的油泥在烘箱中105℃下烘 干，烘干3小時后得到柔軟的油泥團;
b、將步驟a中所得的油泥團先用乙醇溶解，在70～80℃的溫度 下用活化劑浸漬5～8小時，然后將經(jīng)過活化劑活化處理的油泥溶液 離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干;
c、將步驟b中經(jīng)活化烘干處理后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣 條件下，以5℃～10℃/min的速度升溫到200～400℃，保持恒溫， 熱解60～120min，然后冷卻至室溫;
d、將步驟c中經(jīng)過熱解后所得的油泥粉碎，過100目篩，再用 蒸餾水洗凈，烘干，即制得高效潔吸附劑。
作為進一步優(yōu)選，步驟b中所述的活化劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的 H3PO4溶液、摩爾濃度為3mol/L的ZnCl2溶液、摩爾濃度為1mol/L的 HCl溶液或摩爾濃度為1mol/L的KOH溶液中的任意一種。
作為進一步優(yōu)選，步驟b中所述活化劑的加入量與用乙醇溶解的 油泥團溶液的體積比為1:1。
作為進一步優(yōu)選，步驟b中離心后所得的液體為活化劑溶液，將 經(jīng)離心得到的活化劑保存在密閉的容器中，以便循環(huán)使用。
作為進一步優(yōu)選，步驟d中所述的洗凈是指：當(dāng)活化劑為H3PO4或KOH時，用蒸餾水清洗熱解后的油泥碎粉，直至洗滌后的溶液為中 性時，視為洗凈;當(dāng)活化劑為ZnCl2、HCl時，用蒸餾水清洗熱解后 的油泥碎粉，直至洗滌后的溶液為中性且無氯離子時，視為洗凈。
一種處理含有有機物的工業(yè)廢水的方法，使用上述方法制備的吸 附劑。
一種處理含有有機物的工業(yè)廢水的方法，包括以下步驟：首先將 吸附劑加入到含有有機物的工業(yè)廢水中，然后使用空氣浴振蕩器，在 25℃條件下，振蕩3小時;最后將震蕩后的溶液過濾。
作為進一步優(yōu)選，所述工業(yè)廢水中所含有機物的質(zhì)量與吸附劑的 加入量比為1:700～900。
作為進一步優(yōu)選，經(jīng)過本方法處理后的含有有機物的工業(yè)廢水中 有機物的去除率達到40%～60%。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明所用的原料來源廣泛，屬于石油石化行業(yè)固體危險廢 棄物，生產(chǎn)成本低廉。
(2)與其他含油污泥制備吸附劑相比，污泥活化采用溶液浸漬法， 活化溶液可重復(fù)使用，節(jié)約生產(chǎn)成本、制備工藝簡單、制得吸附劑性 能較好。
(3)該吸附劑經(jīng)濟、環(huán)保，符合節(jié)能減排和固體廢物資源化利用 的要求，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域 技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
實施例1
a、將含油污泥在日光下晾曬2天，然后用自來水洗滌5次，再 用蒸餾水洗滌4次，最后將洗滌后的油泥在烘箱中105℃下烘干，烘 干3小時后得到柔軟的油泥團;
b、將步驟a中所得的油泥團先用乙醇溶解，在80℃的溫度下用 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的H3PO4溶液浸漬8小時進行活化處理，活化劑的加入 量與用乙醇溶解的油泥團溶液的體積比為1:1。然后將經(jīng)過活化處理 的油泥溶液離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干，離心后所得的 液體為活化劑溶液，將經(jīng)離心得到的活化劑保存在密閉的容器中，以 便循環(huán)使用;
c、將步驟b中經(jīng)活化烘干處理后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣 條件下，以10℃/min的速度升溫到400℃，保持恒溫，熱解120min， 然后冷卻至室溫;
d、將步驟c中經(jīng)過熱解后所得的油泥粉碎，過100目篩，再用 蒸餾水洗凈，烘干，即制得高效吸附劑;
e、在250mL具塞錐形瓶中準(zhǔn)確加入0.2g上述的吸附劑及50mL含 有5mg/L的有機物的工業(yè)廢水，于空氣浴振蕩器中25℃條件下振蕩3 小時后過濾，有機物的去除率為58.35%。
實施例2
a、將含油污泥在日光下晾曬2天，然后用自來水洗滌4次，再 用蒸餾水洗滌5次，最后將洗滌后的油泥在烘箱中105℃下烘干，烘 干3小時后得到柔軟的油泥團;
b、將步驟a中所得的油泥團先用乙醇溶解，在70℃的溫度下用 濃度為3mol/L的ZnCl2溶液浸漬8小時進行活化處理，活化劑的加入 量與用乙醇溶解的油泥團溶液的體積比為1:1。然后將經(jīng)過活化處理 的油泥溶液離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干，離心后所得的 液體為活化劑溶液，將經(jīng)離心得到的活化劑保存在密閉的容器中，以 便循環(huán)使用;
c、將步驟b中經(jīng)活化烘干處理后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣 條件下，以5℃/min的速度升溫到200℃，保持恒溫，熱解60min， 然后冷卻至室溫;
d、將步驟c中經(jīng)過熱解后所得的油泥粉碎，過100目篩，再用 蒸餾水洗凈，烘干，即制得高效吸附劑;
e、在250mL具塞錐形瓶中準(zhǔn)確加入0.2g上述的吸附劑及50mL含 有5mg/L的有機物的工業(yè)廢水，于空氣浴振蕩器中25℃條件下振蕩3 小時后過濾，有機物的去除率為47.04%。
實施例3
a、將含油污泥在日光下晾曬2天，然后用自來水洗滌4次，再 用蒸餾水洗滌5次，最后將洗滌后的油泥在烘箱中105℃下烘干，烘 干3小時后得到柔軟的油泥團;
b、將步驟a中所得的油泥團先用乙醇溶解，在75℃的溫度下用 濃度為1mol/L的KOH溶液浸漬8小時進行活化處理，活化劑的加入 量與用乙醇溶解的油泥團溶液的體積比為1:1。然后將經(jīng)過活化處理 的油泥溶液離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干，離心后所得的 液體為活化劑溶液，將經(jīng)離心得到的活化劑保存在密閉的容器中，以 便循環(huán)使用;
c、將步驟b中經(jīng)活化烘干處理后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣 條件下，以8℃/min的速度升溫到300℃，保持恒溫，熱解100min， 然后冷卻至室溫;
d、將步驟c中經(jīng)過熱解后所得的油泥粉碎，過100目篩，再用 蒸餾水洗凈，烘干，即制得高效吸附劑;
e、在250mL具塞錐形瓶中準(zhǔn)確加入0.2g上述的吸附劑及50mL含 有5mg/L的有機物的工業(yè)廢水，于空氣浴振蕩器中25℃條件下振蕩3 小時后過濾，有機物的去除率為44.86%。
實施例4
a、將含油污泥在日光下晾曬2天，然后用自來水洗滌5次，再 用蒸餾水洗滌4次，最后將洗滌后的油泥在烘箱中105℃下烘干，烘 干3小時后得到柔軟的油泥團;
b、將步驟a中所得的油泥團先用乙醇溶解，在75℃的溫度下用 濃度為1mol/L的HCl溶液浸漬8小時進行活化處理，活化劑的加入 量與用乙醇溶解的油泥團溶液的體積比為1:1。然后將經(jīng)過活化處理 的油泥溶液離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干，離心后所得的 液體為活化劑溶液，將經(jīng)離心得到的活化劑保存在密閉的容器中，以 便循環(huán)使用;
c、將步驟b中經(jīng)活化烘干處理后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣 條件下，以9℃/min的速度升溫到250℃，保持恒溫，熱解110min， 然后冷卻至室溫;
d、將步驟c中經(jīng)過熱解后所得的油泥粉碎，過100目篩，再用 蒸餾水洗凈，烘干，即制得高效吸附劑;
e、在250mL具塞錐形瓶中準(zhǔn)確加入0.2g上述的吸附劑及50mL含 有5mg/L的有機物的工業(yè)廢水，于空氣浴振蕩器中25℃條件下振蕩3 小時后過濾，有機物的去除率為56.98%。
實施例5
a、將含油污泥在日光下晾曬2天，然后用自來水洗滌5次，再 用蒸餾水洗滌5次，最后將洗滌后的油泥在烘箱中105℃下烘干，烘 干3小時后得到柔軟的油泥團;
b、將步驟a中所得的油泥團先用乙醇溶解，在74℃的溫度下用 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的H3PO4溶液浸漬8小時進行活化處理，活化劑的加入 量與用乙醇溶解的油泥團溶液的體積比為1:1。然后將經(jīng)過活化處理 的油泥溶液離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干，離心后所得的 液體為活化劑溶液，將經(jīng)離心得到的活化劑保存在密閉的容器中，以 便循環(huán)使用;
c、將步驟b中經(jīng)活化烘干處理后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣 條件下，以6℃/min的速度升溫到300℃，保持恒溫，熱解105min， 然后冷卻至室溫;
d、將步驟c中經(jīng)過熱解后所得的油泥粉碎，過100目篩，再用 蒸餾水洗凈，烘干，即制得高效吸附劑;
e、在250mL具塞錐形瓶中準(zhǔn)確加入0.2g上述的吸附劑及50mL含 有5mg/L的有機物的工業(yè)廢水，于空氣浴振蕩器中25℃條件下振蕩3 小時后過濾，有機物的去除率為59.93%。
實施例6
a、將含油污泥在日光下晾曬2天，然后用自來水洗滌4次，再 用蒸餾水洗滌4次，最后將洗滌后的油泥在烘箱中105℃下烘干，烘 干3小時后得到柔軟的油泥團;
b、將步驟a中所得的油泥團先用乙醇溶解，在75℃的溫度下用 濃度為3mol/L的ZnCl2溶液浸漬8小時進行活化處理，活化劑的加入 量與用乙醇溶解的油泥團溶液的體積比為1:1。然后將經(jīng)過活化處理 的油泥溶液離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干，離心后所得的 液體為活化劑溶液，將經(jīng)離心得到的活化劑保存在密閉的容器中，以 便循環(huán)使用;
c、將步驟b中經(jīng)活化烘干處理后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣 條件下，以8℃/min的速度升溫到280℃，保持恒溫，熱解110min， 然后冷卻至室溫;
d、將步驟c中經(jīng)過熱解后所得的油泥粉碎，過100目篩，再用 蒸餾水洗凈，烘干，即制得高效吸附劑;
e、在250mL具塞錐形瓶中準(zhǔn)確加入0.2g上述的吸附劑及50mL含 有5mg/L的有機物的工業(yè)廢水，于空氣浴振蕩器中25℃條件下振蕩3 小時后過濾，有機物的去除率為48.09%。
實施例7
a、將含油污泥在日光下晾曬2天，然后用自來水洗滌5次，再 用蒸餾水洗滌4次，最后將洗滌后的油泥在烘箱中105℃下烘干，烘 干3小時后得到柔軟的油泥團;
b、將步驟a中所得的油泥團先用乙醇溶解，在78℃的溫度下用 濃度為1mol/L的KOH溶液浸漬8小時進行活化處理，活化劑的加入 量與用乙醇溶解的油泥團溶液的體積比為1:1。然后將經(jīng)過活化處理 的油泥溶液離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干，離心后所得的 液體為活化劑溶液，將經(jīng)離心得到的活化劑保存在密閉的容器中，以 便循環(huán)使用;
c、將步驟b中經(jīng)活化烘干處理后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣 條件下，以6℃/min的速度升溫到300℃，保持恒溫，熱解105min， 然后冷卻至室溫;
d、將步驟c中經(jīng)過熱解后所得的油泥粉碎，過100目篩，再用 蒸餾水洗凈，烘干，即制得高效吸附劑;
e、在250mL具塞錐形瓶中準(zhǔn)確加入0.2g上述的吸附劑及50mL含 有5mg/L的有機物的工業(yè)廢水，于空氣浴振蕩器中25℃條件下振蕩3 小時后過濾，有機物的去除率為42.76%。
實施例8
a、將含油污泥在日光下晾曬2天，然后用自來水洗滌4次，再 用蒸餾水洗滌5次，最后將洗滌后的油泥在烘箱中105℃下烘干，烘 干3小時后得到柔軟的油泥團;
b、將步驟a中所得的油泥團先用乙醇溶解，在72℃的溫度下用 濃度為1mol/L的HCl溶液浸漬8小時進行活化處理，活化劑的加入 量與用乙醇溶解的油泥團溶液的體積比為1:1。然后將經(jīng)過活化處理 的油泥溶液離心，將離心所得的油泥固體洗滌、烘干，離心后所得的 液體為活化劑溶液，將經(jīng)離心得到的活化劑保存在密閉的容器中，以 便循環(huán)使用;
c、將步驟b中經(jīng)活化烘干處理后的油泥置于馬弗爐中，在氮氣條件下，以10℃/min的速度升溫到380℃，保持恒溫，熱解110min， 然后冷卻至室溫;
d、將步驟c中經(jīng)過熱解后所得的油泥粉碎，過100目篩，再用 蒸餾水洗凈，烘干，即制得高效吸附劑;
e、在250mL具塞錐形瓶中準(zhǔn)確加入0.2g上述的吸附劑及50mL含 有5mg/L的有機物的工業(yè)廢水，于空氣浴振蕩器中25℃條件下振蕩3 小時后過濾，有機物的去除率為53.09%。
盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和 實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域， 對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背 離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的 細節(jié)。
