CN110560020B - 一种活性炭的回收及利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水处理剂HEDP脱色剂活性炭的回收及利用方法,先在活性炭处理釜中将回收活性炭和纯水混合,经水洗后压滤分离,所得富含羟基亚乙基二膦酸的水洗液,用于HEDP生产,所得水洗后活性炭再和一定量的过氧化氢水溶液混合,通过再生、压滤分离等步骤,所得再生活性炭用于羟基亚乙基二膦酸的脱色,所得再生液用于复配产品生产。此法不仅回收了回收活性炭中的羟基亚乙基二膦酸,提高资源利用率,节能降耗,极而且大的缩减了活性炭使用量和回收活性炭产出量,无三废产生,绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于化工领域,特别是涉及一种水处理剂HEDP脱色剂活性炭的回收及利用方法。
背景技术
水处理剂羟基亚乙基二膦酸(HEDP)因为具有稳定的C-P键,热稳定性高,分解温度>250℃。且其抗氧化性较好,对抑制碳酸钙、水合氧化铁和磷酸钙效果优良,是一种重要的阻垢分散剂,被广泛应用于工业水处理。工业生产过程中,成品羟基亚乙基二膦酸需要脱色达标后,才能符合应用标准要求。常使用大量活性炭进行吸附脱色处理,从而产生大量危废固体——废活性炭。废活性炭不但需要耗费大量资源进行处理,其附着的大量羟基亚乙基二膦酸也随之浪费,造成资源利用率低,提高产品生产成本,不利于环境保护,一定程度上制约了羟基亚乙基二膦酸的工业化规模发展。
发明内容:
为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种资源利用率高、绿色环保的水处理剂HEDP脱色剂活性炭的回收及利用方法。
本发明的有益效果
本发明利用水洗回收活性炭的物理方法,过氧化氢水溶液再生回收活性炭的化学方法,连续的处理回收活性炭,通过分离得水洗液、再生液和再生活性炭。
一种水处理剂HEDP脱色剂活性炭的回收及利用方法,具体包括:
(1)将回收活性炭和纯水按一定比例投入活性炭处理釜中,在一定温度下搅拌水洗一段时间后,用压滤机压滤分离活性炭和水洗液,水洗液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,分离出的水洗液转入水洗液收集罐中,水洗后活性炭转入活性炭处理釜中;(2)将水洗后活性炭、质量分数10%的过氧化氢水溶液、纯水按一定比例投入活性炭处理釜中,在一定温度下搅拌再生一段时间后,用压滤机压滤分离活性炭和再生液,再生液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,压滤出的再生液转入再生液收集罐中,再生活性炭收集后,与新活性炭按一定比例复配,得复配活性炭备用;
(3)羟基亚乙基二膦酸与复配活性炭按一定比例混合脱色,脱色后羟基亚乙基二膦酸用水洗液稀释,新产生回收活性炭转入活性炭处理釜中,重复步骤(1),实现连续化。
其中,步骤1中所述的活性炭处理釜内搅拌水洗温度为60~90℃,优选为80~90℃。
其中,步骤1中所述的回收活性炭和纯水质量比为1:(2~5),优选为1:3。
其中,步骤1中所述的搅拌水洗时间为30~120min,优选为30~45min。
其中,步骤2中所述的活性炭处理釜内搅拌再生温度为40~65℃,优选为45~55℃。
其中,步骤2中所述的水洗后活性炭、质量分数10%的过氧化氢水溶液水和纯水的质量比为1:(1~1.5):(1.5~2.5),优选为1:1.1:1.9。
其中,步骤2中所述的搅拌再生时间为30~120min,优选为40~60min。
其中,步骤2中所述的再生活性炭与新活性炭按质量比(8~12):1复配,优选为10:1。
其中,步骤3中所述的羟基亚乙基二膦酸产品与复配活性炭按质量比1:(0.3%~1%),优选为1:(0.3%~0.5%)。
该方法所得水洗液可用于羟基亚乙基二膦酸产品的稀释。所得再生液可用作含磷或低磷复合型缓蚀阻垢水处理药剂单体,以此提高资源利用率,有效降低成本,实现节能降耗。所得再生活性炭复配后用于羟基亚乙基二膦酸的脱色,极大的降低了实际使用活性炭的总量,工业固废回收活性炭的年产出量缩减至原年产出量的10%左右,且本发明无三废产生,绿色环保。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图说明对本发明进行进一步说明。
部分物料指标:回收活性炭的吸附值为6-7,新活性炭的吸附值为15-16,未脱色羟基亚乙基二膦酸色度为17~18。
注:1合格新活性炭的吸附值要求≥15,合格羟基亚乙基二膦酸色度要求<10。
2本实验活性炭的吸附能力用亚甲基蓝吸附值测定法测定。
实施例1
步骤1:将回收活性炭和纯水按质量比1:3投入活性炭处理釜中,在85±2℃下搅拌水洗30min后,用压滤机压滤分离活性炭和水洗液。水洗液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,分离出的水洗液转入水洗液收集罐中,水洗后活性炭转入活性炭处理釜中。
步骤2:将水洗后活性炭、质量分数10%的过氧化氢水溶液、纯水按质量比1:1.1:1.9投入投入活性炭处理釜中,在50±2℃下搅拌再生50min后,用压滤机压滤分离活性炭和再生液,再生液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,压滤出的再生液转入再生液收集罐中,再生活性炭收集后,与新活性炭按10:1比例复配,得复配活性炭备用。
步骤3:羟基亚乙基二膦酸与复配活性炭按质量比1:0.3%混合脱色,脱色后羟基亚乙基二膦酸用水洗液稀释,新产生回收活性炭转入活性炭处理釜中,重复步骤(1),可有效回收活性炭10~11次。
检测结果如下:再生活性炭吸附值为12~13,水洗液的色度为5.6,羟基亚乙基二膦酸含量为27.46%,脱色后羟基亚乙基二膦酸色度为7.8。
实施例2
步骤1:将回收活性炭和纯水按质量比1:3投入活性炭处理釜中,在82±2℃下搅拌水洗40min后,用压滤机压滤分离活性炭和水洗液。水洗液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,分离出的水洗液转入水洗液收集罐中,水洗后活性炭转入活性炭处理釜中。
步骤2:将水洗后活性炭、质量分数10%的过氧化氢水溶液、纯水按质量比1:1.1:1.9投入投入活性炭处理釜中,在47±2℃下搅拌再生40min后,用压滤机压滤分离活性炭和再生液,再生液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,压滤出的再生液转入再生液收集罐中,再生活性炭收集后,与新活性炭按10:1比例复配,得复配活性炭备用。
步骤3:羟基亚乙基二膦酸与复配活性炭按质量比1:0.3%混合脱色,脱色后羟基亚乙基二膦酸用水洗液稀释,新产生回收活性炭转入活性炭处理釜中,重复步骤(1),可有效回收活性炭10~11次。
检测结果如下:再生活性炭吸附值为11~12,水洗液的色度为5.5,羟基亚乙基二膦酸含量为26.89%,脱色后羟基亚乙基二膦酸色度为8.9。
实施例3
步骤1:将回收活性炭和纯水按质量比1:3投入活性炭处理釜中,在88±2℃下搅拌水洗45min后,用压滤机压滤分离活性炭和水洗液。水洗液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,分离出的水洗液转入水洗液收集罐中,水洗后活性炭转入活性炭处理釜中。
步骤2:将水洗后活性炭、质量分数10%的过氧化氢水溶液、纯水按质量比1:1.1:1.9投入投入活性炭处理釜中,在53±2℃下搅拌再生60min后,用压滤机压滤分离活性炭和再生液,再生液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,压滤出的再生液转入再生液收集罐中,再生活性炭收集后,与新活性炭按10:1比例复配,得复配活性炭备用。
步骤3:羟基亚乙基二膦酸与复配活性炭按质量比1:0.5%混合脱色,脱色后羟基亚乙基二膦酸用水洗液稀释,新产生回收活性炭转入活性炭处理釜中,重复步骤(1),可有效回收活性炭10~11次。
检测结果如下:再生活性炭吸附值为12~13,水洗液的色度为6.0,羟基亚乙基二膦酸含量为27.50%,脱色后羟基亚乙基二膦酸色度为8.0。
对比例1
常规的洗脱剂(在此以甲醇为例)
步骤1:将回收活性炭和纯水按质量比1:3投入活性炭处理釜中,在88±2℃下搅拌水洗45min后,用压滤机压滤分离活性炭和水洗液。水洗液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,分离出的水洗液转入水洗液收集罐中,水洗后活性炭转入活性炭处理釜中。
步骤2:将水洗后活性炭、质量分数99%的甲醇按质量比1:3投入投入活性炭处理釜中,在50±2℃下搅拌再生60min后,用压滤机压滤分离活性炭和甲醇液,甲醇液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,压滤出的甲醇液转入甲醇液收集罐中,再生活性炭收集后,与新活性炭按10:1比例复配,得复配活性炭备用。
步骤3:羟基亚乙基二膦酸与复配活性炭按质量比1:0.5%混合脱色,脱色后羟基亚乙基二膦酸用水洗液稀释。
检测结果如下:再生活性炭吸附值为9~10,水洗液的色度为5.7,羟基亚乙基二膦酸含量为27.21%,脱色后羟基亚乙基二膦酸色度为13.3。
对比例2
步骤1:将回收活性炭和纯水按质量比1:3投入活性炭处理釜中,在85±2℃下搅拌水洗30min后,用压滤机压滤分离活性炭和水洗液。水洗液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,分离出的水洗液转入水洗液收集罐中,水洗后活性炭转入活性炭处理釜中。
步骤2:将水洗后活性炭和纯水按质量比1:3投入投入活性炭处理釜中,在50±2℃下搅拌再生50min后,用压滤机压滤分离活性炭和再生液,再生液转入活性炭处理釜搅拌清洗后,转入压滤机再次压滤分离,压滤出的再生液转入再生液收集罐中,再生活性炭收集后,与新活性炭按10:1比例复配,得复配活性炭备用。
步骤3:羟基亚乙基二膦酸与复配活性炭按质量比1:0.3%混合脱色,脱色后羟基亚乙基二膦酸用水洗液稀释。
检测结果如下:再生活性炭吸附值为7~8,水洗液的色度为5.5,羟基亚乙基二膦酸含量为26.21%,脱色后羟基亚乙基二膦酸色度为16.8。
以上所述实施例仅表达了本发明专利的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明专利的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种活性炭的回收及利用方法,其特征在于,所述的活性炭作为水处理剂HEDP脱色剂,具体包括以下步骤:
(1)将回收活性炭和纯水按投入活性炭处理釜中,搅拌水洗后,分离活性炭和水洗液,分离出的水洗液转入水洗液收集罐中,水洗后活性炭转入活性炭处理釜中;
(2)将过氧化氢水溶液、纯水按投入活性炭处理釜中,搅拌再生后,分离活性炭和再生液,分离出的再生液转入再生液收集罐中,再生活性炭收集后,与新活性炭按复配,得复配活性炭备用;
(3)复配活性炭直接作为水处理剂HEDP脱色剂使用;
所述的再生活性炭吸附值为10-15,可使用本方法回收10-12次。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤(1)中活性炭和纯水搅拌水洗分离2-3遍;步骤(2)中的再生液和活性炭搅拌水洗分离2-3遍。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤(1)中搅拌水洗的温度为60-90℃;活性炭和纯水的质量比为1:2-5;搅拌水洗时间为30-120min。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤(2)中搅拌水洗的温度为40-65℃;搅拌再生时间为30-120min。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的过氧化氢水溶液的质量分数为10%。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述的活性炭、质量分数10%的过氧化氢水溶液水和纯水的质量比为1:(1 ~ 2):(1 ~ 3)。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的复配活性炭由再生活性炭与新活性炭按质量比8-12:1复配。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述的羟基亚乙基二膦酸产品与复配活性炭按质量比1:0.1-1%。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤(2)中的水洗液,可用于稀释水处理剂HEDP制备水处理剂HEDP水溶液产品;所述的步骤(3)再生液可用于含磷或低磷复合型缓蚀阻垢水处理药剂单体生产。
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