[发明专利]一种处理工业废水的磁性吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于工业废水处理的技术领域，尤其涉及一种处理工业废水的磁性吸附剂及其制备方法和应用；该制备方法包括如下步骤：(1)将铁基费托合成废催化剂渣蜡与油泥混合均匀，得到混合原料；(2)将所得混合原料加热进行炭化处理，得到炭化产物；(3)将所得炭化产物研磨和筛分至粒径小于250μm，并转移至活化炉中进行活化处理，制得所述磁性吸附剂。本发明制备所得磁性吸附剂能够吸附废水中的酚类化合物，实现工业废水的净化除杂。

技术领域

本发明属于工业废水处理的技术领域，尤其涉及一种处理工业废水的磁性吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

煤化工是我国经济社会发展的重要支柱，但实施这一过程的时候会不可避免地产生煤化工废水，其中，含有大量难以降解的有机物以及具有生物毒性的无机物和重金属盐，对生态环境造成了严重的威胁。物化预处理结合A/O生化处理能够显著降低废水中有机物的含量，但此时的废水中仍存在部分难处理的污染物，尚未达到排放标准。采用吸附法对废水进一步进行深度处理，可实现对废水的彻底、深度净化，但这种处理方式会存在吸附剂与废水固液分离困难的问题。而使用磁性吸附剂可在外加磁场的作用下从水体中分离，从而便于对吸附剂的回收。因此，磁性吸附剂是煤化工废水深度处理的理想材料。

中国专利文件CN 103285838 B公开了一种用于工业废水处理的功能磁性吸附剂的制备方法，该发明首先需要通过溶剂热方法制备四氧化三铁纳米晶簇，然后分别使用溶胶凝胶法和蒸馏沉淀聚合法在四氧化三铁表面进行化学修饰和包覆聚合物壳层，最后在微球壳层表面进行官能团修饰，得到功能磁性吸附剂；所制备的吸附剂能够高效吸附多种重金属和有机污染物，然而，该方法操作步骤繁琐，制备流程复杂，不利于工业放大生产。

中国专利文件CN 105749864 B公开了一种高比表面积磁性吸附剂或磁性催化剂载体的制备方法，该发明通过含铁元素金属有机化合物蒸汽与具有较大比表面积的载体材料发生原子层沉积反应，经进一步的氧化反应，从而在载体表面沉积出磁性铁氧化物薄膜。该制备方法虽然能够得到具有大比表面积的磁性吸附剂，但是需要使用价格昂贵的金属有机化合物，生产成本较高。

因此，需要进一步探索适合煤化工废水深度处理的磁性吸附剂制备方法。

煤间接液化工业中，会排放废弃物，例如，铁基费托合成废催化剂渣蜡，其是主要由失活的铁基费托合成催化剂和夹带的石蜡混合而成。铁基费托合成废催化剂渣蜡排放量大，并且属于危险固废，处置费用较高，增加了企业的运营成本。

含油污泥是石油开采、储运和炼制等过程中产生的油、泥、沙、水的多相混合物。据统计，石油开采过程中，油泥的生成量占原油产量的1.0％左右，而石化工业油泥的生成量约占原油加工量的0.5％；可见，我国油泥产量巨大。油泥成分复杂，其中含有大量的原油和有机物，属于危险废弃物，若长期堆放将会对周围环境造成严重污染。

综上可知，目前用于煤化工废水深度处理的磁性吸附剂的制备方法存在生产成本高、制备流程复杂的缺陷。而费托合成废催化剂渣蜡和油泥的资源化利用已成为煤间接液化以及石油开采、炼制行业迫切解决的问题。因此，如何根据两种废弃物的组成特点，将两者共同作为原料用于制备具有磁性的碳基吸附剂，并应用于煤化工废水的吸附净化，是值得探索的方向。

发明内容

为克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种铁基费托合成废催化剂渣蜡和油泥的资源化利用方法，即，一种处理工业废水的磁性吸附剂及其制备方法和应用，通过以铁基费托合成废催化剂渣蜡与油泥这两种废弃物为原料，可实现废弃物的资源化利用；同时制备所得磁性吸附剂能够吸附废水中的酚类化合物，实现工业废水的净化除杂。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

在一个方面，提供一种处理工业废水的磁性吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将铁基费托合成废催化剂渣蜡与油泥混合均匀，得到混合原料；