CN110040875A - 一种涂料生产废水中有机物的去除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种涂料生产废水中有机物的去除方法，其特征在于，包括：步骤1：将涂料生产废水用水稀释至CODcr为500‑2000毫克/升；步骤2：将稀释后的涂料生产废水的pH值调节至6.5‑7.5之间；步骤3：将铁碳改性介孔分子筛加入到涂料生产废水中搅拌20‑40分钟后，反应1‑2小时；步骤4：将步骤3所得的涂料生产废水过滤，回收铁碳改性介孔分子筛，得到去除有机物的废水。本发明在常温常压条件下进行反应，有机物的去除率为99％左右，CODcr降至50毫克/升以下，达到国家一级排放标准。本发明工艺简单、处理成本较低、CODcr去除率高、二次污染少、处理工艺绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水中有机物的处理方法，尤其涉及涂料生产废水中有机物的去除方法。
背景技术
由于涂料行业生产规模小，品种多，通常是间歇、批量生产，因此其废水具有以下几个特点：间歇排放，水质和水量波动比较大；各生产工序产生的废水差异很大；废水水量少但污染物组成十分复杂；含多种有毒的、难以生化降解的高分子和有机化合物，而且浓度较高；废水的固体物含量很高。因此，如果不能妥善处理此类废水，必将对环境造成严重的污染。
铁碳微电解是一种较为先进高效的废水治理方法，该技术是利用铁碳微电解产生的氧化自由基，将废水中溶解和悬浮的有机物在水相进行深度氧化分解反应，将废水中的有机物氧化成为CO2、H2O、N2等产物而去除。该技术具有适用范围广、处理效率高、二次污染少、氧化速度快等特点，符合绿色环保要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种速度快、效果好的涂料生产废水中有机物的去除方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种涂料生产废水中有机物的去除方法，其特征在于，包括：
步骤1：将涂料生产废水用水稀释至CODcr为500-2000毫克/升；
步骤2：将稀释后的涂料生产废水的pH值调节至6.5-7.5之间；
步骤3：将铁碳改性介孔分子筛加入到涂料生产废水中搅拌20-40分钟后，反应1-2小时；
步骤4：将步骤3所得的涂料生产废水过滤，回收铁碳改性介孔分子筛，得到去除有机物的废水。
优选地，所述的步骤1中稀释涂料生产废水的水为自来水或COD低于50mg/L的涂料处理尾水。
优选地，所述的步骤2中，调节溶液pH采用氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或盐酸。
优选地，所述的步骤3中铁碳改性介孔分子筛和涂料生产废水的投料比为1:1～4:1g/L。
优选地，所述的步骤3中铁碳改性介孔分子筛的形貌表征参数如下：铁碳改性介孔分子筛呈球形，表面负载了纳米颗粒，孔径为4.20-6.50nm之间，比表面积为580-690m2g-1。
优选地，所述的步骤4中过滤采用膜过滤或者沉淀池。
优选地，所述的铁碳改性介孔分子筛的制备方法包括：按照Na2O:Al2O3:SiO2:H2O的摩尔比为7-8:0.1-2:2-3:100-200称取Na2O、Al2O3、SiO2和H2O混合，然后将其加热至沸腾，并将混合物搅拌0.5-2小时，便形成沸石X前驱体溶液；将质量分数为1-5％的纳米零价铁(粒径为10nm-200nm)和质量分数为1-20％的纳米活性炭(粒径为10nm-500nm)粉末，加入沸石X前驱体溶液中，搅拌0.5-2小时，移入聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，在65-75℃、压力为100kPa-120kPa的条件下晶化2-5小时，晶化后，将反应釜取出，自然冷却至室温，干燥，得到铁碳改性介孔分子筛。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明利用铁碳改性介孔分子筛在常温常压条件下处理涂料生产废水，处理速度快，处理效果好。有机物的去除率为99％左右，去除COD高达90％以上、CODcr降至50毫克/升以下，达到国家一级排放标准，二次污染少，将有机污染物完全矿化，无次级产物产生、氧化速度快(1～2h)，符合绿色环保要求。且本发明工艺简单、处理成本较低。
附图说明
图1是将实施例1、2、3和4的铁碳改性介孔分子筛在可见光照射下对涂料生产废水中有机物进行降解去除的去除率图谱。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
以下实施例中，铁碳改性介孔分子筛的制备方法如下：
首先合成沸石X前驱体，按照Na2O:Al2O3:SiO2:H2O的摩尔比为7.15:1:2.2:122称取Na2O、Al2O3、SiO2和H2O混合，然后将其加热至沸腾，并将混合物搅拌1小时，便形成沸石X前驱体溶液。将质量分数为5％的纳米零价铁(粒径为10nm-200nm)和质量分数为10％的纳米活性炭(粒径为10nm-500nm)粉末，加入沸石X的前驱体中，便形成黑色的凝胶。将黑色凝胶搅拌1小时，直到均质为止。最后，将黑色凝胶移入聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，在70℃、100kPa的条件下晶化3小时。晶化后，将反应釜取出，自然冷却至室温，产物于室温下干燥。最终获得黑色粉末铁碳改性介孔分子筛(Fe-ZX)。铁碳改性介孔分子筛呈球形，表面负载了纳米颗粒，孔径为4.20-6.50nm之间，比表面积为580-690m2g-1。所述的比表面积根据铁碳改性介孔分子筛对氮气的吸附数据，并运用标准的Brunauer-Emmett-Teller(BET)方法计算得到。
实施例1
一种pH为5、CODcr为5000毫克/升的涂料生产废水中有机物的去除方法，具体步骤为：
(1)用自来水稀释涂料生产废水至CODcr为500毫克/升；
(2)采用浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液将稀释后的涂料生产废水的pH值调节至7左右；
(3)将1g/L的铁碳改性介孔分子筛加入至涂料生产废水中，搅拌30分钟后，反应2小时。
(4)最后将步骤(3)处理的废水过滤，回收铁碳改性介孔分子筛，得到去除有机物的废水。
实施例2
一种pH为6、CODcr为6000毫克/升的涂料生产废水中有机物的去除方法，具体步骤为：
(1)用自来水稀释涂料生产废水至CODcr为2000毫克/升；
(2)采用浓度为0.05mol/L的氢氧化钾溶液将稀释后的涂料生产废水的pH值调节至7左右；
(3)将4g/L的铁碳改性介孔分子筛加入至涂料生产废水中，搅拌30分钟后，反应2小时。
(4)最后将步骤(3)处理的废水，经过沉淀池过滤，回收催化剂，得到去除有机物的废水。
实施例3
一种pH为4、CODcr为7000毫克/升的涂料生产废水中有机物的去除方法，具体步骤为：
(1)用自来水稀释涂料生产废水至CODcr为1000毫克/升；
(2)采用浓度为0.1mol/L的氢氧化钾溶液将稀释后的涂料生产废水的pH值调节至7左右；
(3)将2g/L的铁碳改性介孔分子筛加入至涂料生产废水中，搅拌30分钟后，反应2小时。
(4)最后将步骤(3)处理的废水，经过沉淀池过滤，回收催化剂，得到去除有机物的废水。
实施例4
一种pH为3、CODcr为6000毫克/升的涂料生产废水中有机物的去除方法，具体步骤为：
(1)用自来水稀释涂料生产废水至CODcr为1500毫克/升；
(2)采用浓度为0.15mol/L的氢氧化钾溶液将稀释后的涂料生产废水的pH值调节至7左右；
(3)将回收的实施例1中的铁碳改性介孔分子筛3g/L加入至涂料生产废水中，搅拌30分钟后，反应2小时。
(4)最后将步骤(3)处理的废水，经过膜过滤，排放。
实施例1、2、3和4对涂料生产废水中有机物进行降解去除的结果如图1所示。实施例1、2、3、4的有机物的去除率分别是97％、99％、98％、95％，降解后的CODcr分别是150、50、100、250毫克每升。
Claims (7)
1.一种涂料生产废水中有机物的去除方法，其特征在于，包括：
步骤1：将涂料生产废水用水稀释至CODcr为500-2000毫克/升；
步骤2：将稀释后的涂料生产废水的pH值调节至6.5-7.5之间；
步骤3：将铁碳改性介孔分子筛加入到涂料生产废水中搅拌20-40分钟后，反应1-2小时；
步骤4：将步骤3所得的涂料生产废水过滤，回收铁碳改性介孔分子筛，得到去除有机物的废水。
2.如权利要求1所述的涂料生产废水中有机物的去除方法，其特征在于，所述的步骤1中稀释涂料生产废水的水为自来水或COD低于50mg/L的涂料处理尾水。
3.如权利要求1所述的涂料生产废水中有机物的去除方法，其特征在于，所述的步骤2中，调节溶液pH采用氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或盐酸。
4.如权利要求1所述的涂料生产废水中有机物的去除方法，其特征在于，所述的步骤3中铁碳改性介孔分子筛和涂料生产废水的投料比为1:1～4:1g/L。
5.如权利要求1所述的涂料生产废水中有机物的去除方法，其特征在于，所述的步骤3中铁碳改性介孔分子筛的形貌表征参数如下：铁碳改性介孔分子筛呈球形，表面负载了纳米颗粒，孔径为4.20-6.50nm之间，比表面积为580-690m2g-1。
6.如权利要求1所述的涂料生产废水中有机物的去除方法，其特征在于，所述的步骤4中过滤采用膜过滤或者沉淀池。
7.如权利要求1所述的涂料生产废水中有机物的去除方法，其特征在于，所述的铁碳改性介孔分子筛的制备方法包括：按照Na2O:Al2O3:SiO2:H2O的摩尔比为7-8:0.1-2:2-3:100-200称取Na2O、Al2O3、SiO2和H2O混合，然后将其加热至沸腾，并将混合物搅拌0.5-2小时，便形成沸石X前驱体溶液；将质量分数为1-5％的纳米零价铁和质量分数为1-20％的纳米活性炭粉末，加入沸石X前驱体溶液中，搅拌0.5-2小时，移入聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，在65-75℃、压力为100kPa-120kPa的条件下晶化2-5小时，晶化后，将反应釜取出，自然冷却至室温，干燥，得到铁碳改性介孔分子筛。
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