[发明专利]一种油页岩干馏污水治理方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护与石油化工领域，特别涉及一种关于油页岩干馏污水治理方法。

背景技术

油页岩是剥离煤层的伴生物，是一种固体可燃性矿产，可通过低温干馏的方法产生类似于天然石油的页岩油.但在页岩油生产的过程中会产生大量的干馏污水。这些污水主要来自干馏装置排水、对干馏物加工冲洗排水、循环冷却排水以及罐区排水。该污水是一种含污染物种类繁多、成分复杂、浓度较高的污水，其中含有一般天然石油厂常见的石油类物质和挥发酚类化合物外，还含有较大量的有机硫、有机氮和环烷酸类化合物及稠环芳烃等环境污染物。是目前世界公认的难处理有机污水，也是国家重点引进治理技术的行业污水之一。

油页岩干馏污水以有机污染物为主，而有机污染物中含氮、含氧的衍生物较多，这些均属表面活性物质，大部分在水中呈溶解状态，采用一般的物理、化学方法如气浮法不能有效地去除.对微生物有抑制能力的芳烃和含氧化合物的含量较高，造成干馏污水的生物降解性差，所以生化处理效果不太理想.由于处理工艺对干馏污水处理效果不佳而且运行费用高、成本高，所以有的厂家对干馏污水的处理方式是直接回用于生产装置。也有厂家采用泥炭吸附处理收到一定效果。而有些小厂家在环保部门管理严格时就处理，管理不严格时就不处理。这样造成周边环境严重污染。

采用紫外光对TiO₂等半导体进行光照，当入射光能超过禁带宽度时，TiO₂价带上的电子被激发，越过禁带进入导带，在价带上产生空穴电子对。电子和空穴与吸附的水和氧反应生成各种强氧化性的物质，主要是活性氢氧基，这些物质与水中或气体中的有机物反应生成CO₂，起到十分有效的降解作用。而影响光催化反应的因素很多：反应的传质过程、光照强度、催化剂性能、反应温度、停留时间等。悬浮式光反应器通常是将光催化剂粉末加到所要处理的溶液中。它的优点是在反应中，污染物容易和光催化剂接触，不存在质量传输的限制，但也存在不足，处理效率不高，当提高催化剂的浓度时会造成悬浮液浑浊，影响光的穿透，降低光效率，而且催化剂与液体分离困难，处理成本昂贵。

发明内容

为了解决上述问题本发明用自制的旋流式光催化反应器，建立一种工艺过程简单、运行费用低的油页岩干馏污水治理方法。

1、催化剂的制备

工业硫酸钛溶液(TiO₂为140g/L，Ti³⁺为1.17g/L，Fe²⁺为43g/L，Cr³⁺为0.23g/L，Mn²⁺0.45g/L，F为312g/L)，EDTA为A.R.级。配制0.05mol/L的硫酸钛溶液，取1000mL置于烧杯中，在搅拌条件下，加入浓度为0.01mol/L的EDTA溶液50mL，静置30分钟后，用0.1mol/L氢氧化钠溶液调节溶液pH值，出现白色沉淀为止，用水浴加热到80℃保温2小时，洗涤沉淀直到无SO₄^-为止，干燥得到粉体，在580-600℃温度下焙烧得到的TiO₂。用TSM-5900LV扫描电镜观察产物的显微形貌及粒子尺寸，用Quantach-rome仪器公司的nova比表面及孔径分布仪测定液氮-190℃下样品的N₂吸附脱附等温线。用D/max-γBX型X射线衍射仪(XRD)对粉末样品的物相组成、晶体结构进行分析，(Cu靶Kaλ＝0.154056nm，40kv，40mA).制得的TiO₂粒度为0.1um，含量92％，比表面积133m²/g，平均孔径4.63nm，孔容0.24cm³/g。

2、催化降解干馏污水