[发明专利]以炼钢转炉尘泥作为非均相芬顿催化剂处理废水的方法

说明书

本发明公开了一种以炼钢转炉尘泥作为非均相芬顿催化剂处理废水的方法，工艺步骤包括：（1）将转炉尘泥进行预处理，洗去盐分与碱金属氧化物；（2）将预处理尘泥作为催化剂，进行非均相芬顿污水处理；（3）处理后浆液中尘泥催化剂经沉降与磁分离将尘泥回收，再次利用。本发明以工业副产物转炉尘泥作为非均相芬顿催化剂处理污水，有利于固液分离与催化剂回收；回收后的转炉尘泥可循环使用，并能保持相同的催化效果；金属离子浸出率低，不对出水造成二次污染。

技术领域

本发明属于固废利用与水处理技术领域，涉及一种以炼钢转炉尘泥作为非均相芬顿催化剂处理废水的方法。

背景技术

芬顿法是高级氧化技术的一种，其利用Fe²⁺或者Fe作为催化剂分解双氧水产生·OH，从而氧化有机物，达到有机物降解或矿化的目的。均相芬顿反应对pH条件要求较为苛刻，pH控制不当容易造成铁循环受阻，出水中和后会产生大量铁泥，需进行后续处理，催化剂铁离子形成铁泥被消耗掉后不能再利用。非均相芬顿与均相芬顿反应相比，反应pH条件范围更宽，催化剂易分离回收并可以循环使用，不会产生大量铁泥；相比均相芬顿反应，非均相芬顿工艺条件易控制，设备简单，运行成本低。非均相芬顿工艺及其催化剂研究与应用已引起广泛关注，逐渐成为近年的研究热点。

非均相芬顿催化剂一般分为天然铁/铁氧化物催化剂与负载型铁/铁氧化物催化剂，都是利用催化剂表面的铁和铁氧化物对双氧水进行催化。催化剂主要合成方法为水热反应和高温烧制，金属配比与工艺条件控制严格，还会产生洗涤废水和烧结烟气，成本较高。

转炉炼钢尘泥是转炉炼钢时产生的烟气经净化收尘的产物，约占到钢铁企业总尘泥量的四分之一。转炉尘泥中含有近50%的铁，折算成铁氧化物含量在70%～80%。转炉尘泥中含有3种铁的氧化物，分别为磁铁矿Fe₃O₄、方铁矿FeO、赤铁矿Fe₂O₃，具有催化性能。转炉尘泥具有良好沉淀性能，短时间即可完全沉降。由于铁氧化物具有较强的磁性，未沉降的粒子也可以采用磁回收设备收集，有利于处理后与污水分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以炼钢转炉尘泥作为非均相芬顿催化剂处理废水的方法，采用工业副产物转炉尘泥作为非均相芬顿催化剂处理污水，不产生需后续处理的铁泥，有利于固液分离与催化剂回收；回收后的转炉尘泥可循环使用，并能保持相同的催化效果；金属离子浸出率低，对出水不造成二次污染。

本发明的技术方案；

以炼钢转炉尘泥作为非均相芬顿催化剂处理废水的方法，包括以下步骤：

（1）将转炉尘泥预处理，洗去盐分与碱金属氧化物；

（2）将预处理尘泥作为催化剂，进行非均相芬顿污水处理；

（3）处理后浆液中尘泥催化剂经沉降与磁分离将尘泥回收，再次利用；

步骤（1）中，所述预处理为洗涤处理，洗涤温度20～95℃，尘泥与洗水的比例为1: 2～1：20（g/ml），洗涤时间为0.5~2h，洗涤次数为1～3次，预处理后得到预处理尘泥。

步骤（2）中，预处理尘泥加入量为0.5~4g/L，双氧水加入量为0.3～3ml/L，反应调节的pH值范围为2-5，在紫外光或可见光下反应，反应时间为0.5~5h，反应结束pH值调至6~9。

步骤（3）中，转炉尘泥催化剂经过回收再利用，转炉尘泥催化剂回收方式为沉降、磁回收或沉降+磁回收中任意一种，沉降时间为0.5～3h。