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同时净化有机砷与无机砷复合污染废水方法

公开(公告)日20200619

IPC分类号B01J20/20; B01J20/30; C02F1/28; C10B53/02; C02F101/10; C02F101/20; C02F101/30

摘要

一种同时净化有机砷与无机砷复合污染废水的方法,属于污水处理技术领域,其特征是利用高粱秸秆为原料,通过碳化和Fe基改性处理,制备出高粱秸秆生物炭粉吸附剂,以此吸附剂对同时含有As(Ⅲ)、As(Ⅴ)和ROX复合污染废水进行处理。经检验As(Ⅲ)的去除率为48.50%,As(Ⅴ)的去除率为97.50%,ROX的去除率为66.78%,有机砷与无机砷等有害物质去除率高,成本低。

权利要求书

1.一种同时净化有机砷与无机砷复合污染废水的方法,该方法包括高粱秸秆生物炭粉吸附剂的制备和具体使用两个方面,其特征在于:采用如下方法制作高粱秸秆生物炭粉吸附剂:

(1)将高粱秸秆置于粉碎机中进行粉碎,粉碎后对产物进行筛选,选择粒径为40-120目的高粱秸秆粉做为制备原料;

(2)将高粱秸秆粉置于电炉或高温隧道窑等加热设备中,在加热设备通入N2,限氧条件下,将加热设备中的温度升温到400~550℃后,保温加热干馏1-1.5小时,制备出高粱秸秆生物炭粉;

(3)以高粱秸秆生物炭粉为溶质,按重量百分比浓度为5.0-8.0%的比例,将高粱秸秆生物炭粉加入到浓度为0.05mol/L的FeCl3溶液中,制成高粱秸秆生物炭粉溶液。

(4)将制得的高粱秸秆生物炭粉溶液通过机械或者超声振动等方式分散10~30min,再用浓度为0.1mol/L的NaOH或HCl溶液对已经充分分散了的高粱秸秆生物炭粉溶液进行酸碱度的调节,使之pH为4.0-5.0;

(5)将调节好的高粱秸秆生物炭粉溶液放入摇床中反应24h,反应温度为10~35℃,摇床的搅拌强度为150r/min;

(6)将经充分反应了的高粱秸秆生物炭粉溶液进行离心甩干,去除水分得到固体粉饼,将得到的固体粉饼再用pH为5.0的同酸度水清洗3次。

(7)将清洗后的沉淀物在≤60℃下干燥或烘干至恒重,并研磨,以此获得了Fe改性的高粱秸秆生物炭粉吸附剂;

利用依据上述方法制备出的高粱秸秆生物炭粉吸附剂,进行有机砷与无机砷复合污染废水的同时处理净化,按照以下步骤进行实施:

(1)常温下将高粱秸秆生物炭粉吸附剂加入到含有As(Ⅲ)、As(Ⅴ)和ROX的复合污染废水池之中,吸附剂的使用浓度按质量浓度为1.0~3.0kg/m3;

(2)将按步骤(1)处理的复合污染废水中加入0.1mol/LNaOH溶液和0.1mol/L HCl溶液,调整复合污染废水的初始pH值,使之达到pH值为5.0~7.0;

(3)将按步骤(2)调整好pH值为5.0~7.0的复合污染废水放入转速为120~180r/min的摇床中,振荡48h;

(4)测量摇床中复合污染废水中As(Ⅲ)、As(Ⅴ)和ROX的含量,检查其处理效果,当被处理的复合污染废水已经达到相应的排放标准时,进行过滤,放出液体,保留高粱秸秆生物炭粉吸附剂,以备循环使用。

说明书

一种同时净化有机砷与无机砷复合污染废水的方法

技术领域

本发明属于水处理技术领域,涉及一种Fe基改性吸附剂的制备方法,以及利用该吸附剂快速净化有机砷与无机砷复合污染的方法。

背景技术

砷是一类剧毒的微量元素,严重危害着人类健康和生态平衡。有机砷是一类由砷和某些有机官能团形成的金属有机化合物。其中部分有机砷由于其特殊的结构特征,不仅可以促进生物生长、提高产量而且具备不与生物体组织结合,直接经粪便排除体外的特点,成为牲畜饲料添加剂的主要成分。由于经济体制的限制,畜禽养殖业的粪便作为肥料广泛应用于农业土壤中,这些携带了有机砷的粪便在环境中经过物理、化学反应,微生物降解,地壳运动等内外因的影响,生成一些水溶性较好、毒性更强的无机砷类代谢产物。这些物质经过雨水冲刷等进入河流会造成水体砷污染,而污染的水源经过食物链和生态循环进入人体,不仅危害人类健康,更威胁人的生命。因此,开发高效、低成本、无二次污染以及能同时净化多种有机砷与无机砷复合污染废水的吸附剂迫在眉睫。