改性生活垃圾焚烧炉渣提高催化H2O2处理有机废水的方法

摘要

本发明涉及一种改性生活垃圾焚烧炉渣提高催化H2O2处理有机废水的方法，所述方法包括：(S1)把球磨珠、炉渣和碳酸钠按重量比为15～20∶1∶0.3～0.6的比例放入球磨罐中，盖上盖子，在转速为550rpm的速度下磨10～30min，对炉渣进行破碎；(S2)把球磨后的炉渣放进马弗炉中，在750～900℃进行焙烧2h；(S3)把冷却后的炉渣取出，放进70～80℃的弱酸性溶液中，用搅拌器搅拌30～60min后过滤；(S4)在过滤后的上清液中加入过量的碱溶液，然后离心过滤，在60～80℃的条件下对滤渣干燥4～6h；(S5)在反应器中泵入有机废水，调节有机废水的pH为3.0～4.0后，加入摩尔浓度为0.1～0.5mmol/L的H2O2，然后将(S4)处理后的铁铝氧化物投加入反应器内，炉渣投加量为1～10g/L，反应一定时间，有机废水即可得到处理。本发明提供的方法能大幅度提高炉渣催化H2O2处理有机废水的效果，且以废治废，具有很好的推广应用价值。

说明书

技术领域

本发明属于水污染控制领域，涉及一种改性生活垃圾焚烧炉渣提 高催化H

背景技术

2003年以来，中国城市生活垃圾的焚烧处理比例逐年上升，2020 年，城市生活垃圾处理当中焚烧发电的比例要占到50％以上。但是垃 圾焚烧后不可避免的产生副产物-炉渣，垃圾焚烧炉渣与一般炉渣(主 要指冶金过程产生的炉渣)差别较大，主要包括熔渣、金属、陶瓷类 碎片、玻璃和其它一些不可燃物质，以及未燃的有机物所组成的不均匀 混合物。根据报道，每吨生活垃圾焚烧会产生20％左右的炉渣。随着 垃圾焚烧炉渣产生量的不断不高，急需开发其资源化利用的途径。

另一方面，为控制水污染，开发出了各种各样的基于生物、化学 和物化的治理方法。其中，Fenton技术便成为水污染控制领域的研究 热点之一。其反应机理主要是通过Fe

生活垃圾焚烧炉渣从化学成分上看属于SiO

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改性生活垃圾 焚烧炉渣提高催化H

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

1.一种改性生活垃圾焚烧炉渣提高催化H

S1、把球磨珠、炉渣和碳酸钠按重量比为15～20∶1∶0.3～0.6的比 例放入球磨罐中，盖上盖子，在转速为550rpm的速度下磨10～30min， 对炉渣进行破碎；

S2、把球磨后的炉渣放进马弗炉中，在750～900℃进行焙烧2h；

S3、把冷却后的炉渣取出，放进70～80℃的弱酸性溶液中，用搅 拌器搅拌30～60min后过滤，溶出铁酸钠和铝酸钠，而硅酸钙 (2CaO·SiO

S4、在过滤后的上清液中加入过量的碱溶液，然后离心过滤，在 60～80℃的条件下对滤渣干燥4～6h；

S5、在反应器中泵入有机废水，调节有机废水的pH为3.0～4.0 后，加入摩尔浓度为0.1～0.5mmol/L的H

2.根据权利要求1所述的方法，其中，S3中，所述弱酸性溶液为 pH为5.0～6.0的乙酸、草酸的一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，S4中所述碱溶液为KOH 或者NaOH的一种溶液。

本发明的技术原理是利用碳酸钠与生活垃圾焚烧炉渣中的铁、铝 氧化物在高温下易生成可溶解的铁酸钠和铝酸钠，从而把炉渣中有 H

与现有技术相比，本方法的有益效果在于：

1、把生活垃圾焚烧炉渣中有催化活性的铁、铝氧化物提取出来催 化H

2、避免了传统类芬顿反应中用昂贵化学试剂做铁、铝前驱体，所 制备催化剂成本低、催化效果好。

附图说明

图1：本发明和原炉渣降解有机废水的对比图

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图来进一步说明本发明，但实施例并不 对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方 法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

本发明提供一种改性生活垃圾焚烧炉渣提高催化H

S1、把球磨珠、炉渣和碳酸钠按重量比为15～20∶1∶0.3～0.6的比 例放入球磨罐中，盖上盖子，在转速为550rpm的速度下磨10～30min， 对炉渣进行破碎。

S2、把球磨后的炉渣放进马弗炉中，在750～900℃进行焙烧2h， 在此温度下碳酸钠与炉渣中的Al

S3、把冷却后的炉渣取出，放进70～80℃的弱酸性溶液中，用搅 拌器搅拌30～60min后过滤，此时铁酸钠和铝酸钠溶出，而硅酸钙 (2CaO·SiO

S4、在过滤后的上清液中加入过量的碱溶液，然后离心过滤，在 60～80℃的条件下对滤渣干燥4～6h。

S5、在反应器中泵入有机废水，调节有机废水的pH为3.0～4.0 后，加入摩尔浓度为0.1～0.5mmol/L的H

优选的，S3中，所述润酸性溶液为pH为5.0～6.0的乙酸、草酸 的一种。

优选的，S4中所述碱溶液为KOH或者NaOH的一种溶液。

实施例1

本发明按照以下方法进行：

S1、把球磨珠、炉渣和碳酸钠按重量比为15∶1∶0.4的比例放入球磨 罐中，盖上盖子，在转速为550rpm的速度下磨30min，对炉渣进行 破碎。

S2、把球磨后的炉渣放进马弗炉中，在800℃进行焙烧2h。

S3、把冷却后的炉渣取出，放进80℃的pH为5.0的草酸溶液中， 用搅拌器搅拌60min后过滤，此时铁酸钠和铝酸钠溶出，而硅酸钙 (2CaO·SiO

S4、在过滤后的上清液中加入过量的碱溶液，然后离心过滤，在 60℃的条件下对滤渣干燥6h。

S5、在反应器中泵入1L含有50ppm的对乙酰氨基苯酚的废水， 调节有机废水的pH为4.0后，加入摩尔浓度为0.2mmol/L的H

表1对乙酰氨基苯酚去除的效率

对比例1

与实施例1的区别在于，把炉渣进行球磨30min破碎后，直接进 行(S5)使用原生活垃圾焚烧炉渣做催化剂，废水降解条件与对比例1 相同，其对比效果如图1所示，可见本发明提供的方法能大大提高炉 渣的催化效果。

本发明的技术原理是利用碳酸钠与生活垃圾焚烧炉渣中的铁、铝 氧化物在高温下易生成可溶解的铁酸钠和铝酸钠，从而把炉渣中有 H

与现有技术相比，本方法的有益效果在于：

1、把生活垃圾焚烧炉渣中有催化活性的铁、铝氧化物提取出来催 化H

2、避免了传统类芬顿反应中用昂贵化学试剂做铁、铝前驱体，所 制备催化剂成本低、催化效果好。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效 果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具 体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精 神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。