[发明专利]一种污泥基催化剂活化过一硫酸盐降解分散染料废水的方法

说明书

本发明公开了一种污泥基催化剂活化过一硫酸盐降解分散染料废水的方法，包括以下步骤：(1)将净水厂污泥自然风干后经机械粉碎、过筛选出粒径为1‑2mm的颗粒；(2)将所得颗粒置于马弗炉中进行有氧煅烧；(3)将所得煅烧产物冷却至室温，用去离子水清洗后干燥，研磨、过筛得到污泥基催化剂；(4)将制得的污泥基催化剂加入到印染废水中，并加入过一硫酸盐，调节pH值为3‑9，在加热条件下震荡降解。本发明通过有氧煅烧制备污泥基催化剂，该催化剂可与过一硫酸盐耦合，高效降解甚至矿化分散染料等难降解有机污染物，能够通过简单的固液分离即可实现催化剂的回收利用，催化剂稳定性好、可重复利用率较高，有效解决了有机物污染水体问题，达到了“以废治废”。

技术领域

本发明属于污泥资源化利用技术领域和水处理技术领域，具体涉及一种污泥基催化剂活化过一硫酸盐降解分散染料废水的方法。

背景技术

随着印染工艺的蓬勃发展，分散染料在纺织、造纸和造革等行业被广泛使用。分散染料废水中常含有酸、无机盐、重金属、多种染料及其中间体等成分。在环境中，低浓度的分散染料就能够严重影响水体色度，由于分散染料在水中耐光和热，并具有一定的生物毒性，故很难在环境中被自然降解。分散染料废水的COD较高，色度大，酸性强，这使得分散染料废水的生物降解性较差，与一般的印染废水相比，治理难度更大。因此，对于分散染料废水的治理，特别是研发出高效、简单而实用的治理技术对于工业生产的应用显得格外重要。

对于印染废水而言，传统的处理方式包括吸附，混凝和膜分离技术等，但这些处理方式均未能有效和彻底地去除印染废水。近年来，基于产生氧化能力强的活性自由基(如硫酸根自由基和羟基自由基)的过硫酸盐高级氧化工艺因其具有较宽的pH值应用范围、能够较好地降解和矿化难降解有机化合物的特性引起了人们的广泛关注。其中，以过一硫酸盐为氧化剂的非均相催化反应更是因其独特的优势而受到广泛关注。非均相催化反应可以在最大限度地减少重金属浸出的同时保持较高的催化过一硫酸盐的性能。此外，它可以适用于较宽的pH范围，减少污泥的产生，并能够很容易地将催化剂从反应系统中分离。因此，利用非均相催化反应处理分散染料废水可以在一定程度上提高分散染料的去除效率。

净水厂污泥是净水厂水处理过程所产生的的副产物，其成分中含有大量的铁盐或铝盐混凝剂。污泥资源化再利用的研究大多数都集中在探究净水厂污泥的吸附能力上，只有小部分研究提及了净水厂污泥的催化能力。现有研究中污泥基催化剂主要采用污泥复配金属元素或氮元素的方法制得，或者通过还原煅烧等方法制得，但是此类制备过程都复杂繁琐。因此，找到一种工艺简单、操作方便的方法将净水厂污泥资源化再利用实现分散染料废水中的有机物去除，从而减少净水厂的污泥处置成本，实现将净水厂污泥变废为宝、以废治废，具有重大的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种污泥基催化剂活化过一硫酸盐降解分散染料废水的方法。通过有氧煅烧制备污泥基催化剂，然后活化过一硫酸盐降解印染废水中难降解的有机物。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为：一种污泥基催化剂活化过一硫酸盐降解分散染料废水的方法，具体包括以下步骤：

(1)将净水厂污泥自然风干后经机械粉碎、过筛选出粒径为1-2mm的颗粒；

(2)将步骤(1)所得的颗粒转移至马弗炉中进行有氧煅烧；

(3)将步骤(2)所得的煅烧产物冷却至室温，并用去离子水清洗几遍以去除有机杂质之后在烘箱中干燥12-24h，研磨并过筛得到污泥基催化剂；

(4)将步骤(3)制得的污泥基催化剂加入到印染废水中，并加入过一硫酸盐，调节pH值为3-9，在加热条件下震荡降解。

在本发明一较佳实施例中，所述步骤(1)中的污泥为净水厂污泥，取自净水厂的污泥脱水车间，污泥成分包括铁铝化合物、氮化物、有机质，污泥中铁元素的质量分数为1-5％，铝元素的质量分数为9-15％