[发明专利]一种磁性过渡金属颗粒CoO/MnFe2

说明书

本发明提供了一种磁性过渡金属颗粒活化过硫酸盐废水处理技术，其包括以下步骤：制备磁性CoO/MnFe₂O₄过渡金属颗粒，将高盐挥发性有机废水预处理，将预处理后的废水、酸调节剂和碱调节剂泵入管道混合器中混合后输送至蒸发反应器中，向蒸发器中投加过硫酸盐和磁性CoO/MnFe₂O₄过渡金属颗粒，蒸发脱盐的同时利用CoO/MnFe₂O₄过渡金属颗粒活化过硫酸盐进行同步去除有机物，浓水经过磁分离器，回收磁性CoO/MnFe₂O₄过渡金属颗粒，磁性CoO/MnFe₂O₄过渡金属冲洗后，循环输送到蒸发反应器中，循环利用活化过硫酸盐。本发明提高了高盐有机废水同步脱盐中去除有机物污染物的效率，缩短了高盐有机废水处理工艺流程，是处理高盐有机废水的一种有效方法。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种磁性CoO/MnFe₂O₄过渡金属颗粒活化过硫酸盐处理高盐有机废水方法，尤其涉及页岩气压裂返排液的处理。

背景技术

高盐有机废水通常指总含盐量大于1％的废水，主要来源为石油化工、煤化工、医药、印染等生产过程以及其他废水处理过程如电渗析、纳滤膜、反渗透等产生的高盐水，尤其涉及页岩气压裂返排液的处理，。此类废水除了含有大量游离态无机离子外，还含有大量的有机组分，如多环芳烃化合物、卤代烃化合物、酚和甲醛类化合物等，废水成分复杂、有毒性、有异味、色度大，可生化性差。高盐有机废水若不加以妥善处理，将严重破坏土壤生态毒害农作物，污染河流和地下水资源，造成饮用水安全隐患。

近年来，蒸发技术在高盐废水的处理领域逐渐受到关注。传统的蒸发技术无法去除有机物，通常有两种方式，一是先将污水进行有机物去除再进入蒸发器，二是先将污水通入蒸发器中，将污水中的有机物蒸发至冷凝水中，再将冷凝水进行有机物去除。但这两种方式均使得处理工艺流程较为冗长，并且对蒸发器的要求较高，处理成本增加。

比如四川页岩气压裂返排液作为典型高盐有机产出水，其COD约为 300～800mg/L，总矿化度约为30000mg/L～120000mg/L，其处理工艺流程，处理系统包括化学沉淀、汽提、混凝沉降、分段蒸发。美国科罗拉多州东北部瓦滕伯格油田高盐有机页岩气产出水处理工艺，系统包括三相分离、沉淀软化、核桃壳过滤、膜蒸馏。以上工艺均是将有机物与脱盐进行分步处理，均存在工艺流程长的技术问题。

高级氧化技术又称作深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的自由基，如：羟基自由基、硫酸自由基等，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，能够使绝大部分有机物完全矿化或分解，具有很好的应用前景。其中，催化剂活化自由基，是较为节能且适用范围较广的一种方式。但是一般催化剂都有成本较高，寿命不长，回收难度大的问题。另外，高级氧化技术无法对废水中的盐份进行去除，后接脱盐装置加长了工艺流程。因此，开发一种使用周期长，回收便利的催化剂，并应用于高盐有机废水的同步脱盐除有机物，为高盐有机废水的处理提供一条经济、简便的方式。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出一种磁性过渡金属颗粒活化过硫酸盐废水处理方法，制备了一种磁性CoO/MnFe₂O₄过渡金属颗粒，颗粒催化效率高，易于回收，可重复利用；用磁性CoO/MnFe₂O₄过渡金属颗粒在液相中活化过硫酸根产生硫酸自由基，以此在蒸发过程中分解有机物，并利用蒸发热强化氧化过程，通过热强化磁性CoO/MnFe₂O₄过渡金属颗粒活化过硫酸盐产生硫酸自由基，加快自由基产生速率与有机物氧化速率，使得蒸发后的蒸馏水满足回用及排放标准，缩短了工艺流程，节约反应时间，为高盐有机废水的处理提供一个可行方案。