[发明专利]活性炭的芬顿氧化再生及难降解有机废水的处理方法

说明书

本发明涉及一种活性炭的芬顿氧化再生及难降解有机废水的处理方法。首先利用活性炭吸附处理难降解有机废水，过滤得到滤液和饱和活性炭，其中滤液直接进入生化处理单元继续处理直至达标排放，饱和活性炭加入到芬顿反应器中，在芬顿试剂的作用下完成再生，再生后的活性炭重新用于难降解有机废水的吸附处理，由此实现活性炭的重复利用。与现有同类方法相比，本发明具有处理效果好、试剂用量小、成本低、活性炭再生性能基本不变等诸多优点，在处理难度较大的有机废水方面优势明显。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种活性炭的芬顿氧化再生及难降解有机废水的处理方法。

背景技术

吸附的本质是一种材料附着在另一种材料的外表面，吸附容量的大小与物质的比表面积大小有关。活性炭巨大的比表面积和发达的孔隙结构提供了大量吸附位点，因此可以有效吸附废水中的有机物。根据作用力的不同，活性炭吸附过程可分为以下三种类型：一是由物质之间的范德华力作用产生的物理吸附，这种吸附无需活化能，因此在低温下也可进行并且具有可逆性；二是物质分子之间靠化学键力的作用产生的化学吸附，这种吸附需要大量活化能因此需要在高温下进行，具有较高的吸附选择性，并且吸附稳定性好、不易解吸；三是交流吸附，即物质之间发生离子交流，交流吸附的决定因素是离子的电荷，同等条件下吸附力随着物质所带电荷的增多而增强。通常在吸附过程中，上述3种吸附作用往往同时并存，不同吸附所起的效果会随吸附物质的不同而不同。

活性炭是由木质材料经高温炭化、活化制成的，根据外形的不同可分为柱状炭、破碎炭、粉状炭等。由于具有稳定的结构、较高的吸附容量以及易再生等优点，活性炭在环保、化工、医药等领域应用十分广泛，其中在环保领域主要用于工业水处理和水污染环境应急处理等方面。活性炭较高的价格和易造成二次污染等问题限制了其广泛应用，因此饱和活性炭的再生研究具有极其重要的工程应用价值和经济价值。

活性炭的再生是指在不破坏活性炭结构的情况下，采用物理或化学方法恢复其吸附性能的过程。活性炭和溶剂对吸附质都存在吸附作用，由于亲和力的不同经过一定时间后吸附达到平衡，活性炭再生即破坏此平衡。现有技术中活性炭可通过以下几种方式进行再生：①改变吸附质的化学性质；②溶剂萃取；③升高温度改变吸附平衡；④改变溶质浓度(或压力)；⑤分解或氧化吸附物。对于有机废水来说，利用活性炭进行吸附处理后，大分子、水溶性差、结构稳定的难生物降解有机物与活性炭紧密结合在一起，采用常规再生方法并不能有效的恢复活性炭的吸附能力。此外在活性炭再生过程中，还容易造成被吸附分离的有机物扩散形成新的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活性炭的芬顿氧化再生及难降解有机废水的处理方法，该方法包括以下步骤：(a)将活性炭与待处理有机废水混合进行吸附，固液分离后得到饱和活性炭和处理后的废水；(b)将饱和活性炭投入芬顿体系中进行反应，分离得到再生活性炭。

进一步的，该方法还包括步骤(c)：以再生活性炭为吸附剂，重复步骤(a)-(b)，实现活性炭的循环再生及有机废水的连续处理。

进一步的，步骤(c)中再生活性炭在使用前还需要依次进行碱洗、去离子水洗涤、酸洗。

进一步的，步骤(a)中活性炭与待处理有机废水混合时的用量比为1.0-1.25g:100mL，吸附温度为40-60℃，吸附时间为1-3h。

进一步的，步骤(a)所述活性炭具体为颗粒状活性炭，比表面积≥1200m².g^-1，中孔容≥3.455cm³.g^-1。

进一步的，步骤(a)所述待处理废水具体为酸性且COD值超过10000mg/L的难生物降解有机废水，来源为医疗废水或制药废水等，其中所含的难生物降解有机物包括双唑草腈、三氯庚烯、双吡唑、氨基吡唑等双唑杂环有机物。

进一步的，步骤(a)或步骤(b)中处理后的废水输送至生化处理单元继续处理，直至达标排放。