本發(fā)明屬于處理工業(yè)廢水領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用油菜秸稈處理含酚廢水的方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，排放的含酚廢水的種類(lèi)與數(shù)量日益增加，含酚有機(jī)廢水帶來(lái)的污染也越來(lái)越嚴(yán)重，給人類(lèi)帶來(lái)了巨大的威脅。含酚廢水的來(lái)源十分廣泛，主要來(lái)自焦化廠、石油化工廠、煤氣廠等工業(yè)部門(mén)。一般來(lái)說(shuō)，廢水含有苯酚、甲酚、硝基苯酚、氯苯酚等酚類(lèi)物質(zhì)，對(duì)環(huán)境影響十分嚴(yán)重。而酚類(lèi)化合物又是一種強(qiáng)神經(jīng)毒物，并且具有腐蝕性，對(duì)一切生物個(gè)體都有毒害作用。因此。酚類(lèi)廢水的處理已經(jīng)成為我國(guó)水污染控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的研究學(xué)者對(duì)含酚廢水的治理和回收做了大量研究和探討，目前處理酚類(lèi)廢水的方法主要包括以下三大類(lèi)：化學(xué)氧化法、物理去除法和生物法。其中，物理法利用物理作用除去含酚廢水中的有毒物物質(zhì)，主要包括溶劑萃取法、吸附法和膜分離法。溶劑萃取法是利用難溶于水的萃取劑與含酚廢水混合，使廢水中有毒酚的類(lèi)物質(zhì)與萃取劑發(fā)生萃取，使酚類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行相轉(zhuǎn)移，以達(dá)到去除廢水中的含酚物質(zhì)。吸附法是一種簡(jiǎn)單易行的污水處理方法，利用吸附材料多孔的特性，以吸附廢水中的酚類(lèi)物質(zhì)，使用較為廣泛的吸附材料有活性炭、磺化煤、樹(shù)脂等等。膜分離法主要利用超濾膜、納濾膜、液膜以及膜生物反應(yīng)器等，利用膜分離法既能對(duì)廢水進(jìn)行有效的凈化，又能回收一些有用的物質(zhì)。
化學(xué)氧化法主要是指采用濕式催化氧化法進(jìn)行處理含酚廢水的方法。該法是在傳統(tǒng)的濕式氧化法中加入催化劑降低反應(yīng)的活化能，從而使反應(yīng)能在更加溫和的條件下和更短的時(shí)間內(nèi)完成，除此之外，還有高級(jí)氧化法和光催化氧化法。生物處理法的基本原理是利用微生物具有吸附和分解廢水中的酚類(lèi)物質(zhì)的能力，將廢水中含酚的有害物質(zhì)分解為無(wú)害物質(zhì)。應(yīng)用較為廣泛的有活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法及生物流化床法。雖然含酚廢水種類(lèi)繁多，各種工業(yè)含酚廢 水的含量也不盡相同，但其中大部分的有機(jī)含酚污染物都是可以利用生物降解的。
雖然目前處理含酚廢水的方法有很多，但都存在一些缺陷，如操作難度大，工藝復(fù)雜，能耗大，成本高等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目在于克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)含酚廢水的污染操作難度大、工藝復(fù)雜、能耗大且成本高的缺點(diǎn)和不足，提供一種用油菜秸稈直接處理含酚廢水的方法，利用廢棄的油菜秸稈，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的剪碎處理后，直接加入到工業(yè)廢水中，對(duì)廢水中的酚類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行吸附處理，以降低廢水中的酚類(lèi)物質(zhì)的含量，吸附后的秸稈仍可作為燃燒材料，不僅降低廢水對(duì)人類(lèi)的危害，減少環(huán)境污染，而且還可以回收秸稈繼續(xù)利用。此方法操作簡(jiǎn)單，成本低，除酚效果明顯，對(duì)環(huán)境無(wú)產(chǎn)生新污染，在工業(yè)上有一定的應(yīng)用價(jià)值。
本發(fā)明上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種用油菜秸稈處理含酚廢水的方法，包括如下具體步驟：
S1.回收農(nóng)作物中廢棄的油菜秸稈，在自然條件下干燥，用切割機(jī)將干燥的油菜秸稈切成粒徑為1～5cm的顆粒；
S2.將S1所得油菜秸稈顆粒放置在0.5～2mol/L的無(wú)機(jī)酸中浸泡4～12h，100～150℃烘干后，加入鈉鹽水溶液活化劑，在60～80℃下攪拌6～24h后，烘干后得到經(jīng)處理的油菜秸稈顆粒；
S3.將步驟S2得到的油菜秸稈加入到含酚溶液中，在25～60℃進(jìn)行攪拌和吸附后放出含酚溶液，并用氣相色譜儀測(cè)得加入油菜秸稈顆粒后的含酚溶液濃度。
優(yōu)選地，步驟S1中所述干燥的時(shí)間為12～48h。
優(yōu)選地，步驟S2中所述無(wú)機(jī)酸為H2SO4、HCl或HNO3中的任意一種。
優(yōu)選地，步驟S2中所述的鈉鹽活化劑為Na2SO4、NaNO3或Na2CO3中的任意一種。
優(yōu)選地，步驟S2中所述的鈉鹽水溶液活化劑的濃度為0.5～3mol/g。
優(yōu)選地，步驟S2中所述烘干的溫度為120～200℃，烘干的時(shí)間為12～48h。
優(yōu)選地，步驟S2中所述的油菜秸稈顆粒與鈉鹽水溶液活化劑的質(zhì)量體積比為1：0.3～4g/mL。
優(yōu)選地，步驟S3所述攪拌的速率為0～240r/min，攪拌的時(shí)間為6～24h，吸附的時(shí)間為6～24h。
上述用油菜秸稈處理含酚廢水的方法在工業(yè)含酚廢水中的應(yīng)用也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述含酚廢水中酚物質(zhì)為苯酚、甲酚、對(duì)氯苯酚或鄰硝基苯酚中的任意一種或幾種；所述含酚廢水中酚物質(zhì)的去除率為76～81.7％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明利用農(nóng)業(yè)廢棄的油菜秸稈設(shè)計(jì)了含酚廢水處理簡(jiǎn)單的新工藝，使得含酚溶液中的酚類(lèi)物質(zhì)利用吸附作用，快速附著在廢棄的油菜秸稈顆粒上，顯著降低溶液中酚類(lèi)物質(zhì)的含量。該方法操作簡(jiǎn)單，成本較低，吸附效果良好，對(duì)酚類(lèi)物質(zhì)的去除率高，最高可達(dá)到81.7％，可應(yīng)用于含酚廢水的處理。此外，本發(fā)明采用油菜桿制備吸附材料，變廢為寶，對(duì)廢水中的酚類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行吸附，減少?gòu)U水中的含酚量，以降低對(duì)環(huán)境的污染。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。除非特別說(shuō)明，本發(fā)明采用的試劑、方法和設(shè)備為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)試劑、方法和設(shè)備。
實(shí)施例1
1.回收農(nóng)作物中廢棄的油菜秸稈，在自然條件下干燥后，用切割機(jī)將油菜秸稈切成1cm長(zhǎng)的顆粒。
2.配置0.5mol/L的H2SO43，將顆粒放置其中浸泡4h，150℃烘干后，加入0.5mol/g的鈉鹽活化劑Na2SO4，60℃下攪拌6h后，200℃烘干備用。
3.在容器中加入切碎后的油菜秸稈100g，加入1000mL含苯酚為50mg/L的溶液，在25℃恒溫條件下進(jìn)行浸泡吸附，6h后，倒出溶液，測(cè)得苯酚溶液濃度為10.8mg/L。在苯酚溶液中，油菜秸稈顆粒的吸附容量可以達(dá)到0.39mg/g(即每克的油菜秸稈可吸附0.39毫克的苯酚)，苯酚的去除率達(dá)到78.4％。
實(shí)施例2
1.回收農(nóng)作物中廢棄的油菜秸稈，在自然條件下干燥后，用切割機(jī)將油菜秸稈切成2cm長(zhǎng)的顆粒。
2.配置1mol/L的HCl，將顆粒放置其中浸泡8h，150℃烘干后，加入2mol/g的鈉鹽活化劑NaNO3，70℃下攪拌12h后，200℃烘干備用。
3.在容器中加入切碎后的油菜秸稈100g，加入1000mL含甲酚為150mg/L的溶液，在30℃下進(jìn)行攪拌吸附，攪拌速度為60r/min，吸附8h后，倒出溶液，測(cè)得甲酚溶液濃度為27.5mg/L。在甲酚溶液中，油菜秸稈顆粒的吸附容量可以達(dá)到1.23mg/g，甲酚的去除率達(dá)到81.7％。
實(shí)施例3
1.回收農(nóng)作物中廢棄的油菜秸稈，在自然條件下干燥后，用切割機(jī)將油菜秸稈切成3cm長(zhǎng)的顆粒。
2.配置2mol/LHNO3，將顆粒放置其中浸泡12h，150℃烘干后，加入3mol/g的鈉鹽活化劑Na2CO3，80℃下攪拌18h后，200℃烘干備用。
3.在容器中加入切碎后的油菜秸稈100g，加入1000mL含對(duì)氯苯酚為250mg/L的溶液，在40℃下進(jìn)行攪拌吸附，攪拌速度為120r/min，吸附12h后，倒出溶液，測(cè)得對(duì)氯苯酚溶液濃度為52.2mg/L。在對(duì)氯苯酚溶液中，油菜秸稈顆粒的吸附容量可以達(dá)到1.98mg/g，對(duì)氯苯酚的去除率達(dá)到79.1％。
實(shí)施例4
1.回收農(nóng)作物中廢棄的油菜秸稈，在自然條件下干燥后，用切割機(jī)將油菜秸稈切成4cm長(zhǎng)的顆粒。
2.配置2mol/LHCl，將顆粒放置其中浸泡8h，150℃烘干后，加入2mol/g的鈉鹽活化劑Na2SO4，60℃下攪拌24h后，200℃烘干備用。
3.在容器中加入切碎后的油菜秸稈100g，加入1000mL含鄰硝基苯酚為350mg/L的溶液，在50℃下進(jìn)行攪拌吸附，攪拌速度為180r/min，吸附16h后，倒出溶液，測(cè)得鄰硝基苯酚溶液濃度為83.7mg/L。在鄰硝基苯酚溶液中，油菜秸稈顆粒的吸附容量可以達(dá)到2.66mg/g，鄰硝基苯酚的去除率達(dá)到76.0％。
實(shí)施例5
1.回收農(nóng)作物中廢棄的油菜秸稈，在自然條件下干燥后，用切割機(jī)將油菜秸稈切成5cm長(zhǎng)的顆粒。
2.配置1.5mol/L的HNO3，將顆粒放置其中浸泡4h，150℃烘干后，加入3mol/g的鈉鹽活化劑NaNO3，80℃下攪拌12h后，200℃烘干備用。
3.在容器中加入切碎后的油菜秸稈100g，加入1000mL含酚量為388mg/L的廢水，在60℃加熱條件下進(jìn)行攪拌吸附，攪拌速度為240r/min，吸附24h后，倒出溶液，測(cè)得含酚廢水濃度為92.7mg/L。在含酚廢水中，油菜秸稈顆粒的吸附容量可以達(dá)到2.95mg/g，含酚廢水的去除率達(dá)到76.1％?？梢?jiàn)，用油菜秸稈對(duì)工業(yè)廢水中的酚類(lèi)物質(zhì)有十分顯著的吸附效果。
本發(fā)明的上述實(shí)施例僅為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。