[发明专利]一种低频超声波-球型活性炭深度处理印染废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种印染废水的深度处理方法，特别涉及了一种利用超声空化效应及球型活性炭去除印染废水中有机物的技术。

背景技术

随着我国经济的快速发展，印染工业也得到了高度发展，其排放的印染废水已经成为水环境的污染源之一，且排放量也日益增大。染料工业的飞速发展和后整理技术的进步，使得新型助剂、染料、整理剂等在印染工业中的大量使用，导致有毒难降解的有机物含量越来越多，有些甚至会致癌、致突变、致畸形等，对水环境及人体健康有极大的危害。因此，对印染废水的治理，已成为急需解决的问题。

传统的印染废水处理方法，如吸附、混凝、悬浮等，具有设备简单和操作方便等特点，其中活性炭有较强的吸附性能，不论是直接还是作为活性滤料使用，都能对污染物有效地去除，但是活性炭成本高，再生困难。目前，国内外的印染废水处理技术，有膜分离技术、超声波技术、高能物理法、高级氧化技术等，操作简单，都有很好的去除效果。其中，膜分离技术处理印染废水具有能耗低、使用范围广、设备简单等优点，但是膜的寿命较短，易于污染；而高能物理法所需的仪器价格昂贵，还需要进一步的研究才能适用于实际废水的处理。因此有必要寻求一种反应条件温和、易于操作、二次污染风险低、处理效果理想且成本适宜的有机污染物处理技术。

超声波降解技术是一种新型的废水深度处理技术。利用超声辐射产生的空化效应，在极短的时间内崩溃释放出能量，形成具有极端物理化学环境和含有高能量的“微反应器”，有机物在超声作用下可以彻底矿化或者转化为无害的小分子化合物。尽管有机废水的超声处理方法有操作简单，效率较高、无二次污染等优点，而且可以处理一些难降解污染物，但一般都存在处理量有限、能耗大、成本高等缺点，因而目前的研究主要集中在超声波与其它技术联用方面。本发明将新型的超声波降解技术与传统的吸附剂-球型活性炭与相结合，以达到优势互补，取长补短的目的，使二者可以发挥各自的优势，克服了现有技术中的缺点。提供了一种超声波-球型活性炭深度处理印染废水中有机污染物的方法，以操作简单、价格低廉的处理方法使得印染废水出水达到国家一级水质的排放标准。并且球型活性炭在超声作用下再生容易，可以解决球型活性炭再生问题。

发明内容

本发明提供了一种超声波-球型活性炭深度处理印染废水中有机污染物的方法。

一种低频超声波-球型活性炭深度处理印染废水的方法，包括以下步骤：

1）将印染废水加入到超声波反应器中，调节pH为3～5，超声频率为10kHz～40kHz，超声功率100w，降解30～60分钟；

2）将经过步骤1）降解的废水通过球型活性炭柱进行降解和吸附。

其中，超声波反应器可通过市场购买获得。

优选的，所述印染废水为低浓度的印染废水，其水质为：pH=6～9，COD（化学需氧量）为400～550mg/L，BOD（生物需氧量）为150～200mg/L，SS（悬浮物）为150～200mg/L，色度为250～350倍。

优选的，所述步骤1）中的废水超声处理的温度为10℃～30℃。

优选的，所述步骤2）中球型活性炭柱中的球型活性炭的比表面积在1000～1300m²/g，填充密度为0.45～0.60g/ml，对亚甲基蓝的脱色力在220～270ml/g，pH为6～8。

优选的，所述印染废水经过步骤1）超声降解后，有机物的降解率为45.1～63.11%。

优选的，所述印染废水经过步骤2）降解和吸附综合处理后，有机物的降解率为100%。

球型活性炭的制备

将沥青放入容器装置内，在0.1～0.5MPa的压力下，至熔融温度260～400℃，保持3～10小时，冷却后加工成粉体，然后按照碳粉、粘合剂与粉体沥青在常温下制备成直径0.5mm～5mm的圆球颗粒，最后在600～900℃活化得到沥青球型活性炭。制备的球型活性炭比表面积在1000～1300m²/g。

将制备的球型活性炭装柱，根据水处理的需要制备各种不同的吸附柱，实验证明本吸附柱可以完全吸附低浓度的染料废水，吸附饱和后超声再生可达93%以上。

本发明与现有技术相比有以下优势：

1.本发明中所采用的是在10kHz～40kHz低频超声波装置，该种超声波设备价格不高，超声工艺简单，耗能也较低。

2.球型活性炭价廉易得、吸附过程简单快速,且在超声作用下再生容易，可以解决其再生问题。