一种高氯酸盐废水的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种高氯酸盐废水的处理方法，将改性稻草秸秆、污泥活性炭和高氯酸盐废水加入到吸附系统中进行吸附反应；改性稻草秸秆由以下方法制得：将稻草秸秆置于碱液中，进行水浴振荡反应，得到反应产物；将反应产物加入到氯化锌溶液中搅拌，并水浴加热，再真空干燥处理，得到活化产物；将活化产物在惰性气氛下保护下进行第一热解反应，反应后冷却、洗涤并真空干燥，得到改性稻草秸秆；污泥活性炭由以下方法制得：将干燥的污泥在惰性气氛中进行第二热解反应，再加入至双氧水溶液中进行氧化反应；最后加入甲基化试剂中进行甲基化反应，得到所述污泥活性炭。该方法能有效吸附低浓度高氯酸盐废水，且吸附剂制备简单易行，成本低廉，易于推广。易于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种高氯酸盐废水的处理方法


[0001]本专利技术涉及污水处理领域，具体涉及一种高氯酸盐废水的处理方法。

技术介绍

[0002]高氯酸盐是通过高氯酸(HClO4)反应制取出来的。它们在医学上被使用来治疗甲状腺紊乱已经超过50年了。它们可以当作火箭燃料来使用(作为氧化剂)，并且可以在安全气囊中使用，还可以在烟花中使用或者充当肥料。由于人们在生产生活中广泛的使用高氯酸盐，导致大量的高氯酸盐进入自然水体之中，高氯酸盐具有溶解度高、扩散速度快、稳定性高难以降解的特点，当高氯酸盐进入自然水体后，它可以通过饮用水和动植物进入人体，并在甲状腺中与碘结合，阻碍甲状腺对碘的吸收，造成甲状腺激素合成量的减少，影响人体特别是大脑组织的发育。
[0003]自来水厂的常规处理技术难以有效去除水中的高氯酸盐，特别是低浓度高氯酸盐的去除更加困难。高氯酸盐的去除技术主要包括：微生物修复、物理吸附和化学还原三大类。微生物还原高氯酸盐虽然有效但是存在着诸多问题，比如还原条件要求高，存在病原微生物危害等。活性炭对其吸附量很小，大多数还原剂与其难以反生反应。化学方法处理成本高，工序繁琐，易造成二次污染，并且后续浓缩液处理困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低且去除率高的高氯酸盐废水的处理方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种高氯酸盐废水的处理方法，将改性稻草秸秆、污泥活性炭和高氯酸盐废水加入到吸附系统中进行吸附反应；所述改性稻草秸秆由以下方法制得：将稻草秸秆置于碱液中，进行水浴振荡反应，得到反应产物；将反应产物加入到氯化锌溶液中搅拌，并水浴加热，再真空干燥处理，得到活化产物；将活化产物在惰性气氛下保护下进行第一热解反应，反应后冷却、洗涤并真空干燥，得到改性稻草秸秆；所述污泥活性炭由以下方法制得：将干燥的污泥在惰性气氛中进行第二热解反应，再加入至双氧水溶液中进行氧化反应；最后加入甲基化试剂中进行甲基化反应，得到所述污泥活性炭。
[0007]上述的高氯酸盐废水的处理方法，优选地，所述高氯酸盐废水的浓度为10μg/L～100μg/L；所述改性稻草秸秆的质量、污泥活性炭的质量和高氯酸盐废水的体积比为1g～2g∶5g～10g∶1L～2L。
[0008]上述的高氯酸盐废水的处理方法，优选地，所述碱液的浓度为1mol/L～2mol/L，所述稻草秸秆与碱液的质量体积之比为1g∶10ml～20ml；所述水浴振荡反应的条件为：水浴温度为80℃～100℃，转速为150r/min～160r/min，时间为2h～5h。
[0009]上述的高氯酸盐废水的处理方法，优选地，所述氯化锌溶液的质量浓度为25％～50％，所述反应产物与氯化锌溶液的质量体积之比为1g∶5ml～10ml；所述水浴加热的温度
为100℃～120℃，时间为10h～12h。
[0010]上述的高氯酸盐废水的处理方法，优选地，所述第一热解反应的过程为：先将稻草秸秆在200℃～250℃保温5min～10min，再在500℃～600℃保温90min～150min。
[0011]上述的高氯酸盐废水的处理方法，优选地，所述第二热解反应的过程为；先在100～200℃保温5～10min，再在400℃～500℃，保温1h～2h。
[0012]上述的高氯酸盐废水的处理方法，优选地，所述氧化反应中，双氧水溶液的质量浓度为5％～10％，热解后的污泥与双氧水溶液的质量体积比为1∶5g/ml～10g/ml；氧化反应的温度为40℃～60℃，转速为100r/min～150r/min，时间为5h～10h。
[0013]上述的高氯酸盐废水的处理方法，优选地，所述甲基化反应中，甲基化试剂为甲基碘；氧化后的污泥与甲基化试剂的质量比为1～2∶10～20。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0015]1、本专利技术采用改性稻草秸秆和污泥活性炭联合吸附废水中的高氯酸盐，能有效吸附低浓度高氯酸盐废水，特别是浓度为10μg/L～100μg/L的低浓度高氯酸盐废水。
[0016]2、本专利技术的改性稻草秸秆和污泥活性炭的制备方法简单易行，成本低廉，易于推广。
具体实施方式
[0017]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，以下结合具体优选的实施例对本专利技术进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0018]实施例1：
[0019]1)改性稻草秸秆的制备
[0020]1.1)将干燥的稻草秸秆研碎为粒径为1cm左右的颗粒，取研碎后的稻草秸秆加入到浓度为1.5mol/L的氢氧化钠溶液中，稻草秸秆与碱液的质量体积之比为1g∶10ml，于90℃、150r/min条件下水浴振荡4h，冷却后过滤，洗涤，干燥，得到反应产物。
[0021]1.2)将碱化处理的稻草秸秆加入至质量浓度为45％的氯化锌溶液中搅拌，反应产物与氯化锌溶液的质量体积之比为1g∶5ml，在100℃下水浴加热10h，过滤，干燥24h，得到活化产物。
[0022]1.3)将活化产物置于管式电阻炉中，在氩气保护下升温至200℃，保温5min，再升温至600℃，保温100min，停止加热后，持续通入氩气冷却至室温，洗涤，干燥，得到改性稻草秸秆。
[0023]2)污泥活性炭制备
[0024]2.1)将取自自来水厂的污泥干燥后泥粉碎至200目至300目，取粉碎后的污泥放入管式电阻炉中，在氩气保护下升温至100℃，保温10min，再升温至450℃，保温2h，停止加热后，持续通入氩气冷却至室温，洗涤，干燥；
[0025]2.2)将步骤2.1)所得的热解产物加入质量浓度为10％的双氧水溶液中，热解产物与双氧水溶液的质量体积比为1∶10g/ml，再在50℃、150r/min条件下水浴振荡10h，洗涤，干燥；
[0026]2.3)将步骤2.2)所得的氧化产物加入CH3I中，氧化产物与CH3I的质量比为1∶15，静置5天，反应后用氯化钠溶液清洗，再用去离子水冲洗，干燥后得到污泥活性炭。
[0027]3)高氯酸盐废水处理
[0028]将改性稻草秸秆和污泥活性炭加入吸附系统的填充柱中，改性稻草秸秆和污泥活性炭的质量比为1g∶10g。通过蠕动泵以100μL/min速率将初始浓度为50μg/L的高氯酸钠水溶液送入填充柱中，进行吸附处理。在出水管处每15min取一次样，用离子色谱仪检测高氯酸根离子的浓度，直到出水浓度达到或接近高氯酸钠水溶液的初始浓度。通过计算得到上述复合吸附剂对高氯酸钠的吸附容量为0.78mg/g。
[0029]实施例2：
[0030]1)改性稻草秸秆的制备
[0031]1.1)将干燥的稻草秸秆研碎为粒径为1cm左右的颗粒，取研碎后的稻草秸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高氯酸盐废水的处理方法，其特征在于，将改性稻草秸秆、污泥活性炭和高氯酸盐废水加入到吸附系统中进行吸附反应；所述改性稻草秸秆由以下方法制得：将稻草秸秆置于碱液中，进行水浴振荡反应，得到反应产物；将反应产物加入到氯化锌溶液中搅拌，并水浴加热，再真空干燥处理，得到活化产物；将活化产物在惰性气氛下保护下进行第一热解反应，反应后冷却、洗涤并真空干燥，得到改性稻草秸秆；所述污泥活性炭由以下方法制得：将干燥的污泥在惰性气氛中进行第二热解反应，再加入至双氧水溶液中进行氧化反应；最后加入甲基化试剂中进行甲基化反应，得到所述污泥活性炭。2.根据权利要求1所述的高氯酸盐废水的处理方法，其特征在于，所述高氯酸盐废水的浓度为10μg/L～100μg/L；所述改性稻草秸秆的质量、污泥活性炭的质量和高氯酸盐废水的体积比为1g～2g∶5g～10g∶1L～2L。3.根据权利要求1或2所述的高氯酸盐废水的处理方法，其特征在于，所述碱液的浓度为1mol/L～2mol/L，所述稻草秸秆与碱液的质量体积之比为1g∶10ml～20ml；所述水浴振荡反应的条件为：水浴温度为80℃～100℃，转速为150r/min～160r/min，时间为2h～5h。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：周孝芳，汤卫军，谢田皋，
申请(专利权)人：湖南金保树环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：