[发明专利]一种复合海绵材料及其制备方法和在处理高盐、高热值废水中的应用

说明书

本发明涉及一种复合海绵材料及其制备方法和在处理高盐、高热值废水中的应用，该复合海绵材料由无机的干化剂和有机固化凝结剂混合而成，能高效固化废水，解决特殊废水难处理、处理成本高、二次污染等问题。本发明的使用步骤为将废水与复合海绵材料混合均匀成半固态后，干燥，制得固废；将所述固废焚烧。本发明适用于高盐、高热值废水处理，效果好、焚烧条件温和、时间短、焚烧后的固废为粉末状，可以有效解决高热值废水直接焚烧过程中熔融盐损坏焚烧设备的问题，且该材料组合中的干化剂可回收利用，处理成本低。

技术领域

本发明涉及污染水体修复及治理的技术领域，具体涉及一种复合海绵材料及其制备方法和在处理高盐、高热值废水中的应用。

技术背景

高盐废水高热值废水指来源于工业废水的总含盐量大于10％的排放废水，含有较高的如Cl^-，SO₄^2-，Na⁺，Ca²⁺等无机离子，且含有大量有毒有害且不容易生物降解的有机盐如酚钠等。由于其成分复杂多样，盐分高，对微生物生长具有较强的抑制作用，因此该废水处理技术难度远比普通污水处理要大得多。我国高盐废水产生数量在总废水中达5％，每年仍以2％的速率增长。因此，高盐废水处理在污水处理中有重要地位，是废水处理研究的重点，也是难点。

高热值废水是指热值高于3000kca/kg的废水。

随着社会发展、工业进步，许多行业存在难处理的高浓废水，比如制药废水、乳化液废水、退镀浓液等，它们普遍具有盐分高、色度高、有机物含量高、生物毒性大等问题，常规的化学药剂法、微生物法在药剂成本、时间成本、基建成本上难以承受，并且难以达到逐渐提高的排放标准。

现有技术通常是将高盐分、高热值废水直接进行燃烧，会使焚烧炉中温度过高，导致炉温远超过1000℃，导致熔融盐生成，停机冷却时会结块粘于焚烧炉底部，缩短设备使用寿命提高处理成本。

因此，开发出新的高盐、高热值废水治理途径和手段具有十分重要的意义。

发明内容

针对上述存在的拘束局限性，本发明提出的一种复合海绵材料及其制备方法和在处理高盐、高热值废水中的应用。本发明的复合海绵材料能够快速吸收废水，与之反应并固化废水；固化废水后不易反渗出来，稳定燃烧，产物无污染，可作为高效、低成本的处理众多行业高盐、高热值的高浓废水的处理方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明目的之一是提供一种复合海绵材料，包括以下质量分数的物质：

无机干化剂 80％-95％；

有机固化凝结剂 5％-20％；

所述无机干化剂包括钙盐、铝盐和矿石粉；

所述有机固化凝结剂是能够快速吸收水分发生溶胀黏结固化作用的有机高分子材料。

其中，无机干化剂不仅可以迅速与水发生物理化学反应将游离水分子转变成结晶水分子或者晶格水分子，将废水减量；同时在吸水的过程中也吸附了大量废水中的可溶有机物，这部分可溶有机物是我们重点关注的点，这一吸附过程大大降低了有机物的实际浓度减小了热值。另外，利用吸水后的干化剂高温会分解吸热的特性进一步降低了其燃烧时的宏观放热量。

有机固化凝结剂能够快速吸收水分发生溶胀黏结固化作用迅速将分散的吸水干化剂固体成分固化成一个整体。

优选的，所述无机干化剂中各物质的质量分数如下：

钙盐35％-45％；

铝盐5％-20％；

矿石粉40％-60％。