[發明專利]改性生活垃圾焚燒爐渣提高催化H2

有效

• 申請號: 202010727463.3
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112209488B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 張云飛;徐劍暉;呂小梅;李衍亮;吳琪
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;B01J23/745;B01J23/78;C02F101/30
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 羅銀燕

本發明涉及一種改性生活垃圾焚燒爐渣提高催化H₂O₂處理有機廢水的方法，所述方法包括：(S1)把球磨珠、爐渣和碳酸鈉按重量比為15～20∶1∶0.3～0.6的比例放入球磨罐中，蓋上蓋子，在轉速為550rpm的速度下磨10～30min，對爐渣進行破碎；(S2)把球磨后的爐渣放進馬弗爐中，在750～900℃進行焙燒2h；(S3)把冷卻后的爐渣取出，放進70～80℃的弱酸性溶液中，用攪拌器攪拌30～60min后過濾；(S4)在過濾后的上清液中加入過量的堿溶液，然后離心過濾，在60～80℃的條件下對濾渣干燥4～6h；(S5)在反應器中泵入有機廢水，調節有機廢水的pH為3.0～4.0后，加入摩爾濃度為0.1～0.5mmol/L的H₂O₂，然后將(S4)處理后的鐵鋁氧化物投加入反應器內，爐渣投加量為1～10g/L，反應一定時間，有機廢水即可得到處理。本發明提供的方法能大幅度提高爐渣催化H₂O₂處理有機廢水的效果，且以廢治廢，具有很好的推廣應用價值。

技術領域

本發明屬于水污染控制領域，涉及一種改性生活垃圾焚燒爐渣提高催化H₂O₂處理有機廢水的方法。

背景技術

2003年以來，中國城市生活垃圾的焚燒處理比例逐年上升，2020 年，城市生活垃圾處理當中焚燒發電的比例要占到50％以上。但是垃圾焚燒后不可避免的產生副產物-爐渣，垃圾焚燒爐渣與一般爐渣(主要指冶金過程產生的爐渣)差別較大，主要包括熔渣、金屬、陶瓷類碎片、玻璃和其它一些不可燃物質，以及未燃的有機物所組成的不均勻混合物。根據報道，每噸生活垃圾焚燒會產生20％左右的爐渣。隨著垃圾焚燒爐渣產生量的不斷不高，急需開發其資源化利用的途徑。

另一方面，為控制水污染，開發出了各種各樣的基于生物、化學和物化的治理方法。其中，Fenton技術便成為水污染控制領域的研究熱點之一。其反應機理主要是通過Fe²⁺和H₂O₂生成高反應活性的·OH，從而引發一系列鏈式反應來降解有機物。為解決傳統Fenton氧化技術 pH適用范圍窄，產泥量大的問題，許多研究利用非均相的鐵基和鋁基類Fenton體系來代替亞鐵鹽，這些非均相催化劑所用催化劑主要包括零價鐵、零價鋁、鐵氧化物(Fe₂O₃，γ-FeOOH，Fe₃O₄、綠繡等)。

生活垃圾焚燒爐渣從化學成分上看屬于SiO₂-Al₂O₃-CaO-Fe₂O₃體系，其中鐵氧化物、鋁氧化物等金屬氧化物都是催化H₂O₂的有效成分，但目前仍無利用生活垃圾爐渣催化H₂O₂的報道，其主要原因有：①是生活垃圾爐渣經高溫焚燒后呈現出玻璃態，金屬氧化物很難溶出；②其成分過于復雜，其中40％以上的SiO₂和20％左右的CaO對H₂O₂不僅幾乎無催化效果，還會猝滅羥活性氧化物種(例如羥基自由基)的生成。因此，需要找到一種對生活垃圾焚燒爐渣進行改性處理的方法，提高其催化H₂O₂效率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種改性生活垃圾焚燒爐渣提高催化H₂O₂處理有機廢水的方法，本發明提供的改性方法成本低，處理有機廢水效果好。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種改性生活垃圾焚燒爐渣提高催化H₂O₂處理有機廢水的方法，包括以下步驟：