[发明专利]一种去除废水中杂环芳香化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术与应用，尤其涉及一种去除废水中杂环芳香化合物的方法。

背景技术

杂环芳香化合物是大部分燃料、药物、香料、有机溶剂、农药中不可缺少的成分之一，几乎在各个工业生产环节中都有应用到杂环芳香化合物。因此，杂环芳香化合物几乎存在于所有有机废水之中，且以焦化废水、印染废水、造纸废水、垃圾填埋场渗滤液和医药废水中的杂环芳香化合物的含量为最高。杂环芳香化合物对人类、水产、农作物都具有很大的危害性，而且在废水中的浓度通常较高，性质非常稳定，可生化性差且通常具有内分泌干扰作用，若不及时处理，对环境影响将会非常严重。

杂环芳香化合物中常见的杂原子有氧、硫和氮，并且在稠环中可含一个、两个或多个相同或不同的杂原子。杂环化合物种类繁多，约占全部已知有机化合物的三分之一，其中杂环芳香性化合物(简称芳杂化合物)最为典型。常用的废水处理方法包括物理化学方法和生物化学处理方法，如混凝沉淀法、膜分离法、活性污泥法。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土、有机膨润土等。但对废水中杂环芳香化合物去除效果不佳，至今未见处理废水中杂环芳化合物的方法与技术，急需开发对杂环芳香化合物具有高度选择性的吸附材料及处理方法。

膨润土是以蒙脱石为主要成分的粘土岩，是应用最为广泛的非金属矿产之一。蒙脱石主要由含水的铝硅酸盐矿物组成，其单位晶胞由两层硅氧四面体夹一层铝氢氧四面体组成；蒙脱石八面体中的Al³⁺和(或)四面体中的Si⁴⁺往往部分(或全部)被其它阳离子置换，具有高的阳离子容量。根据交换性钠和钙离子含量，膨润土分为钠基膨润土和钙基膨润土等。我国膨润土资源十分丰富，居世界首位，总蕴藏量为77.4亿吨，探明储量17.2亿吨，具有较高利用价值的钠基膨润土达5.86亿吨，其中工业储量2.05亿吨，在环境保护特别是废水的处理中具有广泛的应用前景。经检索，已有膨润土用于废水处理的相关专利，如有机膨润土合成-废水处理一体化方法(发明专利号：ZL03116257.6)、微波协同有机膨润土处理有机废水方法(发明专利号：ZL03116256.8)；已公开的专利有，一种印染/染料废水的处理方法(发明专利公开号：CN1843951)、一种电镀废水的处理方法(发明专利公开号：CN1865161)。

发明内容

本发明的目的是提供一种去除废水中杂环芳香化合物的方法。

包括如下步骤：

1)将膨润土原土投加到0.05-1.0mol/L KCl溶液中，膨润土原土与KCl溶液的质量体积比为1∶1-1∶100，经搅拌30-120min、过滤，合成膨润土吸附剂；

2)将膨润土吸附剂投加到含杂环芳香化合物废水中，膨润土吸附剂与废水的质量体积比为1∶100-1∶20000，搅拌10-60min，吸附去除废水中杂环芳香化合物，废水经沉淀后排放；

3)沉淀后的污泥经脱水、晾干，并在空气中200-450℃下活化1-12h，直接用于含杂环芳香化合物废水处理，实现再生循环使用。

所述的膨润土原土为天然的钙基膨润土和钠基膨润土。膨润土的阳离子交换容量为50-150cmol/kg。膨润土的粒度为20-150目。膨润土原土与KCl溶液的质量体积比为1∶2-1∶50。KCl溶液的浓度为0.1-0.8mol/L。膨润土吸附剂与废水的质量体积比为1∶500-1∶5000。废水包括焦化废水、印染废水、造纸废水、垃圾填埋场渗滤液和医药废水。杂环芳香化合物为嘧啶、喹啉、吡咯、吲哚、苯并三唑和生物碱等含氮类杂环芳香化合物，噻吩、噻唑等含硫类杂环芳香化合物。废水处理后膨润土吸附剂的活化温度为250-450℃。

本发明的净化方法所采用天然矿物，原料易得，我国膨润土资源十分丰富，总储量大于70亿吨。该方法工艺简单、技术要求低、固-液分离迅速，处理效果好、运行成本低；且经简单处理，处理废水后的膨润土能够再生利用，效果不降；特别适合于焦化废水、印染废水、造纸废水、垃圾填埋场渗滤液和医药废水中的杂环芳香化合物的吸附去除。

附图说明

附图是一种去除废水中杂环芳香化合物的方法的工艺流程示意图。

具体实施方法

实施例1

1)将60目钙基膨润土投加到0.5mol/L的KCl溶液中，膨润土原土与KCl溶液的质量体积比为1∶5，经搅拌0.5h、过滤，合成膨润土吸附剂；