公布日：2022.01.14
申請日：2021.09.29
分類號(hào)：C02F1/72(2006.01)I;C02F1/28(2006.01)I;B01J21/18(2006.01)I;C02F103/32(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種醬菜腌制廢水的處理方法，該方法包括以下步驟：1)將稻殼粉碎成直徑小于2mm的顆粒，按照一定比例加入至醬菜腌制廢水中，升高至一定溫度，稻殼碳化后原位形成催化劑；2)通入氧氣，升高至一定溫度后廢水在稻殼碳化形成的催化劑作用下，發(fā)生催化氧化反應(yīng)，廢水得到氧化降解。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明充分利用了農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼作為催化劑的原料，進(jìn)行催化氧化降解醬菜腌制廢水，解決了購買活性炭或其他催化劑的高成本問題，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)廢棄物稻殼的資源化利用，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
權(quán)利要求書
1.一種醬菜腌制廢水的處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：1)將稻殼粉碎成直徑小于2mm的顆粒，按照一定比例加入至醬菜腌制廢水中，升高至一定溫度，稻殼碳化后原位形成催化劑；2)通入氧氣，升高至一定溫度后醬菜腌制廢水在稻殼碳化形成的催化劑作用下，發(fā)生催化氧化反應(yīng)，醬菜腌制廢水得到氧化降解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醬菜腌制廢水的處理方法，其特征在于，步驟1)中，所述的稻殼添加量與醬菜腌制廢水的質(zhì)量比為15～20％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醬菜腌制廢水的處理方法，其特征在于，步驟1)中，所述的原位反應(yīng)的反應(yīng)溫度為150～160℃，反應(yīng)時(shí)間為3～4h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醬菜腌制廢水的處理方法，其特征在于，步驟1)中，所述的原位反應(yīng)在缺氧條件下進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醬菜腌制廢水的處理方法，其特征在于，步驟1)中，所述的催化劑包括稻殼碳化物或稻殼碳中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醬菜腌制廢水的處理方法，其特征在于，步驟2)中，所述的催化濕式氧化過程中，反應(yīng)溫度為200～220℃，反應(yīng)壓力為2～2.5MPa，反應(yīng)時(shí)間為1~2h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醬菜腌制廢水的處理方法，其特征在于，步驟2)中，所述的催化濕式氧化過程中通入一定量的氧氣(氧氣量根據(jù)醬菜腌制廢水的COD計(jì)算，優(yōu)選為需氧量的120～140％)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的催化濕式氧化法處理醬菜腌制廢水的方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種醬菜腌制廢水的處理方法，該方法包括以下步驟：
1)將稻殼粉碎成直徑小于2mm的顆粒，按照一定比例加入至醬菜腌制廢水中，升高至一定溫度，稻殼碳化后原位形成催化劑；
2)通入氧氣，升高至一定溫度后醬菜腌制廢水在稻殼碳化形成的催化劑作用下，發(fā)生催化氧化反應(yīng)，醬菜腌制廢水得到氧化降解。
步驟1)中，所述的稻殼添加量與醬菜腌制廢水的質(zhì)量比為15～20％。
步驟1)中，所述的原位反應(yīng)的反應(yīng)溫度為150～160℃，反應(yīng)時(shí)間為3～4h。
步驟1)中，所述的原位反應(yīng)在缺氧條件下進(jìn)行。
步驟1)中，所述的催化劑包括稻殼碳化物或稻殼碳中的一種或兩種。
步驟2)中，所述的催化濕式氧化過程中，反應(yīng)溫度為200～220℃，反應(yīng)壓力為2～2.5MPa，反應(yīng)時(shí)間為1~2h。
步驟2)中，所述的催化濕式氧化過程中通入一定量的氧氣(氧氣量根據(jù)醬菜腌制廢水的COD計(jì)算，優(yōu)選為需氧量的120～140％)。
本發(fā)明利用催化濕式氧化反應(yīng)所需的高溫條件，在通入氧氣進(jìn)行催化濕式氧化處理之前，先通過添加有機(jī)廢棄物稻殼原位合成催化劑，即先將溫度升高至150～160℃，反應(yīng)時(shí)間為3～4h，使稻殼碳化轉(zhuǎn)化成水熱碳或水熱碳化物，作為催化濕式氧化反應(yīng)的催化劑；之后向反應(yīng)器中通入一定量的氧氣(氧氣量根據(jù)醬菜腌制廢水的COD計(jì)算，優(yōu)選為需氧量的120～140％)，反應(yīng)溫度為200～220℃，反應(yīng)壓力為2～2.5MPa，反應(yīng)時(shí)間為1~2h，醬菜腌制廢水發(fā)生催化氧化反應(yīng)，得到氧化降解。
本發(fā)明在原位制備催化劑時(shí)，采用水熱碳的合成方法，將稻殼混入到醬菜腌制廢水中，使稻殼中的大部分碳被轉(zhuǎn)化成水熱碳，少部分轉(zhuǎn)移到液相和氣相中，水熱碳即可作為催化劑供下一步驟使用。原位合成的水熱碳具有比表面積大、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、具有碳的六邊形排列的網(wǎng)狀平面組成等優(yōu)點(diǎn)，不僅是良好的吸附劑，同時(shí)還能在催化氧化體系中作為催化劑對各種有機(jī)物進(jìn)行降解。能夠通過吸附作用去除目標(biāo)物質(zhì)；而在催化氧化體系中，它可以通過高溫高壓的作用與水反應(yīng)產(chǎn)生高活性的羥基自由基，進(jìn)而引發(fā)一系列自由基鏈反應(yīng)，對目標(biāo)污染物進(jìn)行有效去除。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：
1)充分利用了催化濕式氧化反應(yīng)所需的高溫條件，在通入氧氣進(jìn)行催化濕式氧化反應(yīng)之前增加一個(gè)步驟，即利用稻殼原位生成高效的水熱碳或水熱碳化物催化劑，并利用該催化劑催化有機(jī)物發(fā)生濕式氧化反應(yīng)，解決了購買活性炭或其他催化劑的高成本問題，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)廢棄物稻殼的資源化利用，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益；
2)處理工藝完成后的固體物質(zhì)主要為水熱碳催化劑或水熱碳化物催化劑，可以作為催化劑重復(fù)利用；若催化劑經(jīng)過多次使用，失去了催化活性，還可作為土壤修復(fù)劑使用，進(jìn)一步發(fā)揮其利用價(jià)值。
（發(fā)明人：曾旭）
