[發明專利]一種銅系甲醇合成催化劑廢水的處理方法

無效

• 申請號: 201010212322.4
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN102311198A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 王道泉;馬蘭蘭;趙璞;高明華;萬國暉;趙桂瑜
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/20
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅;唐彬

技術領域

本發明涉及一種含銅、鋅催化劑廢水的處理方法，更具體地說，涉及一種銅系甲醇合成催化劑廢水的處理方法，具體應用行業主要為催化劑工業廢水處理。

背景技術

該類廢水來源于氫氣加二氧化碳制甲醇所需的催化劑的工藝制備過程，由于該催化劑是以三氧化二鋁為載體，按一定比例負載上氧化銅、氧化鋅等金屬物，該類廢水經微孔精密過濾回收大部分銅、鋅固體顆粒后，廢水中銅、鋅離子污染物濃度仍然遠遠大于國家排放標準。

目前國內含銅、鋅催化劑廢水的處理方法很多，主要有生物法，物理化學法和化學法。

生物法主要為生物絮凝法和生物吸附法：生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物，從而將水中重金屬離子絮凝沉淀的方法，該方法對水質要求較高，需要有生物生長的必須營養條件，針對性較強。生物吸附法是利用微生物菌體、植物活體或者殘體作吸附劑的處理方法，該方法存在的主要問題是，如何將微生物體從持續運轉的處理液中及時分離出來，該問題雖然可以通過固定化技術解決，但成本增加，重金屬離子解析和回收也難以解決；利用植物活體或殘體的吸附技術則受限于所治理的地理環境。

物理化學法主要是一種離子交換法和膜分離技術或者兩者結合的技術。離子交換法受到交換劑品種、產量和成本的限制。膜分離技術是利用一種特殊的半透膜，采用電滲析或隔膜電解原理的分離或者濃縮方法，存在的問題是運行過程出現結垢的腐蝕等問題。國內在多家金屬公司上馬的戈爾膜技術，是以壓濾為原理，效果較好，但投資成本太高。

化學法主要包括電解法和化學沉淀法。電解法主要用于電鍍廢水的處理，適用面較窄。化學沉淀法主要是通過化學反應使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶于水的重金屬化合物，然后通過過濾和分離使沉淀物從水溶液中去除，其中包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法等。

現有技術中，中國專利信息目前與廢水中重金屬去除相關的專利技術有：a、利用板栗皮為吸附劑的一種酸性重金屬污染廢水的處理方法(200510046816)；b、銅、鋅絡離子廢水廢渣凈化處理方法(CN?1066257)；c、微生物治理電鍍廢水新技術(CN?1096769)；d、利用貝殼去除工業廢水中重金屬鹽的方法(CN?101538073)；e、含重金屬的廢水的處理方法(CN1332701)。這些方法都不適合該類催化劑廢水的處理，如：專利a、d為吸附法，適用于高濃度重金屬廢水，但沉淀后重金屬離子的解析及回收難以解決，存在二次污染問題；專利b主要應用石灰乳破絡沉淀法處理電鍍類銅、鋅廢水；專利c、e主要利用微生物還原產生硫化物沉淀等處理廢水，不適用于銅系甲醇合成催化劑廢水的處理。

發明內容

本發明要解決的技術問題：

本發明目的在于克服現有技術中存在的缺陷，根據銅系甲醇合成催化劑廢水的水質特點，提供了一種銅系甲醇合成催化劑廢水的處理方法。該方法是在對銅系甲醇合成催化劑廢水不做任何預處理的前提下，直接在廢水中加入多硫化鈣(CaS_X)沉淀劑，同時除去廢水中Cu²⁺、Zn²⁺，使處理后廢水的金屬離子含量達到國家一級排放標準，銅、鋅離子隨沉淀回收處理；處理后廢水再經生化處理后達標排放。本發明工藝流程短，處理成本低，不存在二次污染，具有良好的經濟及環境效益。

本發明的具體技術方案：

一種銅系甲醇合成催化劑廢水中銅、鋅的處理方法，該類廢水的水質情況見表1，該類廢水的處理方法包括以下步驟：

表1廢水水質情況

a、在廢水中投加多硫化鈣沉淀劑

b、反應及分離

c、生化處理

在具體實施時，在步驟a中，沉淀劑多硫化鈣(CaS_x)通過常規方法制備，其中x為2～4；在原水按照S∶(Cu+Zn)＝(0.5～2)∶1(摩爾比)，在廢水中投加多硫化鈣溶液，溫度為常溫，采用機械或曝氣式攪拌，投加沉淀劑后反應時間為0.5～2h。

在具體實施時，在步驟b中，廢水反應后靜置沉淀0.5～2h，沉淀物分離回收，上層清液溢流至生化池處理。