一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法技术

本发明专利技术公开了一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法，包括以下步骤：步骤1：通过椰壳活性炭吸附反渗透浓缩液高盐废水中的有机物；步骤2：将吸附饱和的椰壳活性炭转移至低盐水中；步骤3：通入臭氧对椰壳活性炭原位再生，臭氧氧化吸附的有机物，并将其转换成小分子除去；椰壳活性炭在氧化过程中起催化作用。本发明专利技术通过先吸附的方法可以将反渗透浓缩液高盐废水中的有机物浓缩，并将其分离于纯水中，从而创造低盐环境，避免了高盐分对后续高级氧化法原位再生时的影响。级氧化法原位再生时的影响。级氧化法原位再生时的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法


[0001]本专利技术涉及反渗透浓缩液高盐废水处理
，具体涉及一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法。

技术介绍

[0002]在过去的40年中，反渗透(RO)系统已经成为废水转化为再生水的有效技术，全球RO市场需求将以11％的复合年增长率增长。膜处理系统排放的反渗透浓缩液高盐废水(ROC)中所含的新兴污染物、病原体和有机污染物含量是城市污水中的3
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7倍。ROC中总有机碳(TOC)浓度为40～120mg/L，化学需氧量(COD)浓度为90～350mg/L高于污水综合排放标准(TOC≤20mg/L，COD≤50mg/L)。因此，有必要开发更高效，经济环保的处理方法用于处理ROC中的有机物。
[0003]ROC中有机污染物的处理方法主要有物理、生物和化学技术。物理法中的吸附技术操作简单，一次性投入成本低，但存在两个问题，一是其实现的是有机物污染物的浓缩和转移，有二次污染的风险；二是吸附剂的饱和与再生。混凝法一般用于ROC中有机污染物处理过程的预处理，铁基混凝剂对ROC中TOC的去除效率是铝基混凝剂的两倍，但是两种混凝剂的去除效果都低于30％，pH的波动和混凝剂的投加量对混凝效果有明显影响。由于ROC中大部分有机物是难生物降解的，且ROC中的高盐分和高渗透压会抑制微生物的生长，生物处理的效果不显著。AOPs已被证实是降解ROC中有机污染物和提高后续可生化性的有效方法。比如UV/H2O2处理可以将ROC中部分大分子有机物(HMWS)(>1000Da)转化为更小的分子，更利于后续的生物活性炭(BAC)处理。0.5mgO3/mg DOC(溶解性有机碳)预处理将ROC的DOC去除率提高到49％，而BAC单独处理ROC仅可去除22％的DOC。
[0004]类Fenton和电化学技术是目前研究最多且更适合ROC中有机物降解的技术，O3基技术是非常具有应用前景的技术。虽然AOPs可以有效降解ROC中难生物降解的有机物，但阴离子(CO
32
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、HCO3‑
、Cl
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、SO
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)会与高活性自由基(HO
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和SO4‑
·
)反应生成较弱的自由基(Cl
·
，HCO3·
)，所以需要过量的氧化剂或能量投入。此外类Fenton技术受pH的影响较大并且伴随大量铁泥的产生，O3基技术则主要面临传质问题。电化学技术选择合适的电极板在原位持续生成H2O2似乎是一种清洁方法，但电化学技术却是众多AOPs中有毒副产物形成最多的，并且随着电流密度的增加，毒性增加，另外提高电极的抗腐蚀能力和降低运行能耗也有待研究。UV辅助技术可以有效避免毒性副产物的生成，但是ROC中高浓度的背景基质会大大影响紫外线的透过率。

技术实现思路

[0005]1.所要解决的技术问题：
[0006]针对上述技术问题，本专利技术提供一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法。
[0007]2.技术方案：
[0008]一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1：通过椰壳活性炭吸附反渗透浓缩液高盐废水中的有机物；
[0010]步骤2：将吸附饱和的椰壳活性炭转移至低盐水中；
[0011]步骤3：通入臭氧对椰壳活性炭原位再生，臭氧氧化吸附的有机物，并将其转换成小分子除去；椰壳活性炭在氧化过程中起催化作用。
[0012]椰壳活性炭系椰子壳原料生产的优质活性炭，它是一种颗粒不规则的破碎炭，强度高，饱和后可多次再生，具有高吸附能力、低阻力等特点。
[0013]进一步地，所述椰壳活性炭的颗粒粒径为1
‑
2mm。
[0014]进一步地，所述步骤1中椰壳活性炭吸附时，调节反渗透浓缩液高盐废水的pH值至4
‑
10。
[0015]进一步地，所述反渗透浓缩液高盐废水自身的pH＝7
‑
8。
[0016]进一步地，所述椰壳活性炭达到吸附平衡的时间为19
‑
21h。
[0017]进一步地，所述椰壳活性炭的投加量为10
‑
12mg/L。
[0018]优选地，步骤1中反渗透浓缩液高盐废水与步骤2中低盐水的体积比例为3:1。
[0019]优选地，所述步骤3中通入臭氧对椰壳活性炭原位再生的时间为10
‑
12min，通过臭氧发生器产生臭氧，气相臭氧投加量为40
‑
42mg/L，低盐水中溶解的臭氧浓度为15
‑
16mg/L。
[0020]优选地，所述步骤2中的低盐水通过磷酸氢二钠和硼酸的缓冲液调节pH＝7.8
‑
8.2。
[0021]优选地，所述步骤2中的低盐水中加入0.1％的过氧化氢。
[0022]3.有益效果：
[0023](1)通过筛选不同基质和粒径的活性炭，最终选择了1
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2mm的椰壳活性炭(CGAC)，强度高，饱和后可多次再生，其具有高吸附能力、低阻力，便于分离回收。通过先吸附的方法可以将反渗透浓缩液高盐废水(ROC)中的有机物浓缩，并将其分离于纯水中，从而创造低盐环境，避免了高盐分对后续高级氧化法原位再生时的影响。
[0024](2)再生过程不仅使吸附在活性炭上有机物氧化，而且可以实现活性炭的再生，节约了处理成本，避免因为吸附造成的二次污染。
[0025](3)再生过程中，椰壳活性炭同时可以作为高级氧化法的催化剂，大大提高了降解有机物和活性炭再生速率。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的方法工艺流程框图；
[0027]图2为本专利技术的方法工艺示意图；
[0028]图3为实施例1中不同臭氧投加量下TOC浓度随时间的变化曲线图；
[0029]图4为实施例2中不同初始pH值下DOC浓度随时间的变化曲线图；
[0030]图5为实施例3中不同椰壳活性炭投加量下DOC浓度随时间的变化曲线图；
[0031]图6为实施例3中Lagergren准一级动力学方程拟合曲线；
[0032]图7为实施例3中Lagergren准二级动力学方程拟合曲线；
[0033]图8为实施例4中Langmuir模型拟合的吸附等温线；
[0034]图9为实施例4中Freundlich模型拟合的吸附等温线；
[0035]图10为实施例5中不同pH值对臭氧多次再生活性炭再生效率的影响柱状图；
[0036]图11为实施例6不同臭氧通入时间对多次再生活性炭再生效率的影响柱状图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图对本专利技术进行具体的说明。
[0038]如附图1至附图11所示，
[0039]本实验选用的反渗透浓缩液高盐废水(RO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过椰壳活性炭吸附反渗透浓缩液高盐废水中的有机物；步骤2：将吸附饱和的椰壳活性炭转移至低盐水中；步骤3：通入臭氧对椰壳活性炭原位再生，臭氧氧化吸附的有机物，并将其转换成小分子除去；椰壳活性炭在氧化过程中起催化作用。2.根据权利要求1所述的一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法，其特征在于，所述椰壳活性炭的颗粒粒径为1
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2 mm。3.根据权利要求1或2任一项所述的一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法，其特征在于，所述步骤1中椰壳活性炭吸附时，调节反渗透浓缩液高盐废水的pH值至4
‑
10。4.根据权利要求3所述的一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法，其特征在于，所述反渗透浓缩液高盐废水自身的pH=7
‑
8。5.根据权利要求4所述的一种椰壳活性炭吸附耦合高级氧化技术处理ROC的方法，其特征在于，所述椰壳活性炭达到吸附平衡的时间为19
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21h。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘顺龙，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：