[發(fā)明專(zhuān)利]用于苯酚吸附飽和活性炭再生的過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液及其配制方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310144163.2
• 申請(qǐng)日: 2013-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103240067A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/34
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/34;B01J20/20
• 代理公司: 上海正旦專(zhuān)利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于苯酚吸附飽和活性炭再生的過(guò)硫酸鈉復(fù)合溶液及其配制方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

在當(dāng)今國(guó)內(nèi)外水體污染持續(xù)加劇的背景下，活性炭作為一種高效吸附材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于飲用水深度處理工藝過(guò)程中?；钚蕴靠梢杂行У貜乃w中去除多種不同的有機(jī)污染物，但經(jīng)長(zhǎng)期使用的活性炭不斷達(dá)到有機(jī)物吸附飽和狀態(tài)，需要及時(shí)更換或再生以保證水處理效果活性炭再生方法國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展研究和應(yīng)用，主要分為三類(lèi)：生物法、加熱法和化學(xué)法?；钚蕴康纳镌偕?，目前還較少看到有成功的報(bào)導(dǎo)，其主要缺點(diǎn)在于生物法只適用于可生物降解的污染物質(zhì)，對(duì)于不易生物降解和有毒有害有機(jī)物則不能適用，且殘留最終產(chǎn)物被吸附于活性炭表面，再生不完全；高溫加熱再生法對(duì)活性炭損耗巨大，通常損耗高于10%，且運(yùn)輸費(fèi)用高昂。采用過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液再生苯酚吸附飽和的活性炭，關(guān)鍵在于過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液的配制，其成分組成直接決定了苯酚吸附飽和的活性炭再生效果。苯酚吸附飽和活性炭經(jīng)再生后可進(jìn)行多次重新使用，成本小、無(wú)污染，活性炭吸附能力損耗很小，因此本研究十分符合我國(guó)在環(huán)境污染治理中高效率、低成本、資源化的要求。

過(guò)硫酸鹽是一種強(qiáng)氧化藥劑，通常以過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸鉀的形式出現(xiàn)，具有廣譜的有機(jī)物氧化特性，硫酸鹽自由基氧化對(duì)苯酚類(lèi)有機(jī)物具有更快、更強(qiáng)的氧化特性，過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液采用硫酸亞鐵活化的方法。保持活性炭對(duì)苯酚的持續(xù)吸附特性是非常重要的，本方法幾乎不影響水廠正常運(yùn)行，并可實(shí)現(xiàn)活性炭的原位再生，具有極其重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種成本小、無(wú)污染的用于苯酚吸附飽和活性炭再生的過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液及其配制方法和應(yīng)用。

本發(fā)明提供的用于苯酚吸附飽和活性炭再生的過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液的配制方法，具體步驟為：

第一步：配置過(guò)硫酸鈉原液

稱(chēng)取35-45g過(guò)硫酸鈉鹽溶解于1L蒸餾水中，配制過(guò)硫酸鈉原液；?

第二步：配制過(guò)硫酸鈉復(fù)合溶液

在過(guò)硫酸鹽原液中加入2-3g碳酸氫鈉，1.5-2g氫氧化鈉，靜置混合30-45min，放置冰箱備用；

第三步：活化過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液

按照1L過(guò)硫酸鈉復(fù)合溶液添加10-12mL濃度為10g/L氯化亞鐵溶液的比例進(jìn)行活化，快速攪拌2.5-3min，攪拌后立即使用。

由本發(fā)明方法配制的過(guò)硫酸鈉復(fù)合溶液可用于用于苯酚吸附飽和活性炭的再生處理。

本發(fā)明的特點(diǎn)在于：以廉價(jià)的過(guò)硫酸鹽作為再生藥劑，利用過(guò)硫酸鹽分子和經(jīng)氯化亞鐵活化后產(chǎn)生的硫酸鹽自由基所具有的強(qiáng)氧化性再生苯酚吸附飽和的活性炭；再生液中加入適量的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH和碳酸氫鈉作為緩沖溶液，目的在于中和活化過(guò)程中再生溶液的酸化趨勢(shì)，避免由溶液酸化產(chǎn)生的設(shè)備腐蝕問(wèn)題；活化方法采用氯化亞鐵作為催化劑，比溶液熱化學(xué)活化法減少了加熱設(shè)備；再生溶液再生苯酚飽和活性炭之后產(chǎn)物為氫離子、硫酸根和少量鐵離子，產(chǎn)物均為無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)，且易于通過(guò)水清洗去除。此過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液對(duì)苯酚吸附飽和的活性炭再生效果明顯，與現(xiàn)有的高溫?zé)岱纸夥椒ㄏ啾?，成本小、污染少、工藝?jiǎn)單，不需轉(zhuǎn)移活性炭至特定再生廠和再生裝置，可實(shí)現(xiàn)原位再生，適合飲用水廠和污水廠日常活性炭再生使用，符合我國(guó)在環(huán)境污染治理中高效率、低成本、資源化的要求。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明以過(guò)硫酸鹽為苯酚飽和活性炭的再生藥劑，經(jīng)氯化亞鐵活化后，產(chǎn)生適當(dāng)比例硫酸鹽自由基結(jié)合分子氧化作用，該過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液具有快速分解被活性炭吸附的苯酚的效果，可應(yīng)用于水廠活性炭再生處置，與傳統(tǒng)再生方式相比，成本小、污染少、工藝簡(jiǎn)單，具有廣泛的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。

過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液的配制

第一步：配置過(guò)硫酸鈉原液。

采用工業(yè)純過(guò)硫酸鈉（純度大于98%），稱(chēng)取35-45g過(guò)硫酸鈉溶解于1L蒸餾水中，配制過(guò)硫酸鈉原液。根據(jù)需再生苯酚飽和活性炭的重量，按照1g活性炭配置45-60mL過(guò)硫酸鹽原液的比例準(zhǔn)備；?

第二步：配制過(guò)硫酸鈉復(fù)合溶液。

在過(guò)硫酸鹽原液中加入2-3g碳酸氫鈉，1.5-2g氫氧化鈉，靜置混合30-45min，放置冰箱備用；

第三步：活化過(guò)硫酸鹽復(fù)合溶液。

按照1L過(guò)硫酸鈉復(fù)合溶液添加10-12mL濃度為10g/L氯化亞鐵溶液的比例進(jìn)行活化，快速攪拌2.5-3min，攪拌后立即使用。

實(shí)施例1