[发明专利]一种高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水热催化制备固态吸附剂的方法及其装置

权利要求书

1.一种高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水热催化制备固态吸附剂的装置，包括热催化反应釜(2)，其特征在于：所述的热催化反应釜(2)上端中间设有热催化反应釜搅拌器(1)、下端与固液两相反应产物排出管道(25)连接，所述的热催化反应釜搅拌器(1)一侧、热催化反应釜(2)上端设有在线压力计(3)和压力报警器(4)、另一侧设有在线温度计(10)和温度报警器(11)，所述的热催化反应釜(2)一侧、下端设有检修入孔(22)，所述的热催化反应釜(2)内部侧面上设有电加热器(21)，所述的热催化反应釜(2)两侧面上端分别设有减压释气管(6)和进料液管道(13)，所述的减压释气管(6)上设有减压释气阀(5)，所述的热催化反应釜(2)上、减压释气管(6)下端设有溢流液排放管(8)，所述的溢流液排放管(8)上设有溢流液排放阀(7)，所述的溢流液排放管(8)下端设有溢流液承接池(9)，所述的进料液管道(13)通过催化剂、酸投加管(17、26)分别与赤铁矿粉催化剂溶药槽(19)和硫酸投药槽(20)连接、且所述的进料液管道(13)与催化剂、酸投加管(17、26)连接两侧分别设有进料液调节阀(12、16)，所述的进料液管道(13)与自来水进水管(14)连接、且连接处在进料液调节阀(12、16)之间，所述的自来水进水管(14)上设有自来水进水调节阀(15)，所述的赤铁矿粉催化剂溶药槽(19)和硫酸投药槽(20)上端分别设有溶药槽搅拌机(18、27)和投药计量泵(28、23)。

2.一种使用权利要求1所述的高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水热催化制备固态吸附剂的装置的方法，其特征在于，所述装置采用间歇序批式工作过程，包括下列步骤：

(a)开启废液进水阀门(12)、调节阀门(16)、释气阀门(5)、溢流管调节阀门(7)；关闭排水阀(24)、自来水进水阀(15)；开启废液进水泵向热催化反应釜中输送待处理废液，至溢流管(8)中有废液流出，则表明反应釜中废液量已达到额定处理量；关闭废液进水阀门(12)、溢流管调节阀门(7)；开启自来水进水阀(15)，开启搅拌机(18、27)，开启催化剂及碱投药泵(28、23)，直至加水量和加药量达到设计参数；关闭催化剂及酸投加泵(28、23)；关闭自来水进水阀(15)、调节阀(16)、释气阀(5)；至此完成进料过程；

(b)开启反应釜搅拌机(1)、电加热器(21)，搅拌并加热反应3.0～4.0h；然后关闭搅拌机(1)、电加热器(21)，完成热催化反应后自然冷却；至此完成反应过程；

(c)开启排水阀(24)并排出固液两相反应产物，经沉淀或离心分离得到的固态产物经干燥后，即为所制备的固态吸附剂。

3.一种使用权利要求1所述的高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水热催化制备固态吸附剂的装置的方法，包括：

(1)将高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水和水加入到所述的热催化反应釜(2)中，然后加入催化剂，将反应釜密闭，加温至180～200℃，搅拌反应3.0～4.0h；其中，H₂O的加入量与高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水体积比为1:5～1:6；其中，催化剂为98％的浓硫酸和赤铁矿粉；

(2)反应结束后，反应釜自然冷却，将反应釜中固液两相混合物排出，固液分离，将得到的固态物质干燥，得到固态吸附剂。

4.根据权利要求3所述的一种使用高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水热催化制备固态吸附剂的装置的方法，其特征在于，所述步骤(1)中废水为工业生产中产生、呈现粘稠状的有机废液。

5.根据权利要求3所述的一种使用高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水热催化制备固态吸附剂的装置的方法，其特征在于，所述步骤(1)中高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水加入量占反应釜有效容积的1/2。

6.根据权利要求3所述的一种使用高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水热催化制备固态吸附剂的装置的方法，其特征在于，所述步骤(1)中赤铁矿粉的投量与废水的比例为1.0～2.0g：1L；98％浓硫酸投量为0.1g：1L。

7.根据权利要求3所述的一种使用高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水热催化制备固态吸附剂的装置的方法，其特征在于，所述步骤(2)中固液分离得到的残液为COD低于500mg/L的有机废水。

8.根据权利要求3所述的一种使用高浓度壬基酚聚氧乙烯醚废水热催化制备固态吸附剂的装置的方法，其特征在于，所述步骤(2)中固体吸附剂吸附能力为0.1～0.2g COD/(g吸附剂)。