釩鎢鈦脫硝催化劑再生過(guò)程中產(chǎn)生的含砷廢水脫砷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釩鎢鈦脫硝催化劑再生過(guò)程中產(chǎn)生的含砷廢水脫砷的方法。該方法能夠滿足高效、安全、環(huán)保的脫砷要求，經(jīng)脫砷處理后的廢水可循環(huán)利用于整個(gè)體系。
【背景技術(shù)】
[0002]大部分火電廠多采用蜂窩式催化劑進(jìn)行煙氣脫硝處理，由于燃煤鍋爐中含微量的砷，在高溫?zé)煔庵袣鈶B(tài)As2O3,容易進(jìn)入催化劑的孔隙，造成催化劑砷中毒導(dǎo)致失活，從而降低了催化劑的使用壽命。目前越來(lái)越多的催化劑生產(chǎn)企業(yè)關(guān)注催化劑再生問(wèn)題，然而在催化劑再生處理過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生含砷廢水，如不加以處理，無(wú)疑對(duì)環(huán)境又造成了二次污染。同時(shí)，考慮將脫砷處理后的廢水循環(huán)利用于整個(gè)催化劑再生體系，實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用，降低了生產(chǎn)成本。因此，有必要探索出一種既能脫除含砷廢水中砷化物，同時(shí)又不會(huì)影響催化劑性能的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明針對(duì)釩鎢鈦脫硝催化劑再生過(guò)程中產(chǎn)生的含砷廢水，提出了一種有效地砷化物脫除方法，經(jīng)脫砷處理后的廢水，不僅能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)0.5mg/l的要求，且處理過(guò)程中不會(huì)引入額外雜質(zhì)，對(duì)催化劑的性能造成任何影響。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種釩鎢鈦脫硝催化劑再生過(guò)程中產(chǎn)生的含砷廢水脫砷的方法，步驟如下:
[0006]步驟(I)，將含砷的釩鎢鈦脫硝催化劑與含氫氧化鈉的溶液進(jìn)行堿浸脫砷反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，得到堿浸后的催化劑和含砷廢水;堿浸后的催化劑即為再生催化劑；
[0007]步驟(2)，向步驟(I)得到的含砷廢水中按H2O2: As化學(xué)計(jì)量比1:1?5:1加入氧化劑過(guò)氧化氫，然后在20?100 °C條件下進(jìn)行氧化反應(yīng)0.5?2h，氧化反應(yīng)結(jié)束后，加入鐵鹽調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至反應(yīng)液pH> 9，得到混合物料；
[0008]步驟(3)，將步驟(2)得到的混合物料中加熱至50?100 °C，然后按Ca: As摩爾比=1:1?10:1向混合物料中加入CaO，反應(yīng)0.5?3h后，進(jìn)行液固分離，得到脫砷后液和無(wú)害廢渣；向脫砷后液中加入氫氧化鈉配制成含氫氧化鈉的溶液后，重新返回步驟(I)參與堿浸脫砷反應(yīng)。無(wú)害廢渣中主要成分有氫氧化鐵、砷酸鈣等。
[0009]進(jìn)一步，優(yōu)選的是步驟(I)中堿浸脫砷反應(yīng)使用的含氫氧化鈉的溶液中氫氧化鈉濃度150-220g/L，反應(yīng)時(shí)間3h-5h，反應(yīng)溫度> 95 °C。
[0010]進(jìn)一步，優(yōu)選的是步驟(2)中所述的鐵鹽為硫酸鐵或氯化鐵。
[0011]進(jìn)一步，優(yōu)選的是步驟(3)中所述的液固分離采用水循環(huán)式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行分離。
[0012]本發(fā)明所指的釩鎢鈦脫硝催化劑為市場(chǎng)上普通的釩鎢鈦脫硝催化劑。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:
[0014](I)本發(fā)明催化劑再生過(guò)程中產(chǎn)生的含砷廢水脫砷的方法過(guò)程簡(jiǎn)單，可靠易行，含砷廢水中砷化物脫除率較高，As脫除率>99.5;
[0015]( 2)經(jīng)脫砷處理后的廢水，即脫砷后液中As含量可以達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)
0.5mg/l的要求，且未額外帶入其他雜質(zhì)，可循環(huán)利用于整個(gè)催化劑再生體系；向脫砷后液中加入氫氧化鈉配制成含氫氧化鈉的溶液后，重新返回參與堿浸脫砷反應(yīng)時(shí)，不會(huì)對(duì)催化劑性能造成任何影響。該方法法既降低了成本，又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染。
[0016](3)本發(fā)明采用過(guò)氧化氫(H2O2)作為氧化劑，不會(huì)帶入雜質(zhì)，且本發(fā)明工藝過(guò)程為封閉體系，不污染環(huán)境。
[0017](4)本發(fā)明中原釩鎢鈦脫硝催化劑中不含砷，砷中毒后釩鎢鈦脫硝催化劑As含量可達(dá)3 %?5 %，經(jīng)堿浸脫砷處理后As含量?jī)H為0.10 %?0.15 %，且經(jīng)本發(fā)明處理后，催化劑的物理性能通過(guò)抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，與原釩鎢鈦脫硝催化劑的物理性能相比無(wú)明顯變化;化學(xué)性能主要分析其中的主要成分，變化也不大，僅鎢釩有少量損失，在本領(lǐng)域內(nèi)可接受的范圍。
[0018](5)本發(fā)明處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢水再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理，可循環(huán)利用于新的廢催化劑的脫砷處理，整個(gè)過(guò)程形成閉合回路，最終溶液經(jīng)處理后可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，為企業(yè)節(jié)約了成本，且環(huán)境友好。
[0019](6)傳統(tǒng)處理的含砷廢水都是酸性的，本發(fā)明所需處理的含砷廢水是堿性的，目前暫未發(fā)現(xiàn)有處理堿性含砷廢水的方法。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明的催化劑再生過(guò)程中產(chǎn)生的含砷廢水脫砷的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0022]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)購(gòu)買獲得的常規(guī)廣品。
[0023]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，化學(xué)計(jì)量比是化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
[0024]實(shí)施例1
[0025]如圖1所示，首先將含砷釩鎢鈦脫硝催化劑樣品，與氫氧化鈉溶液進(jìn)行堿浸脫砷反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，得到堿浸后的催化劑和含砷廢水;此時(shí)含砷廢水中A s含量為0.6?1.0g/I;堿浸脫砷反應(yīng)使用的含氫氧化鈉的溶液中氫氧化鈉濃度200g/L，反應(yīng)時(shí)間3h，反應(yīng)溫度>95。。。
[0026]向含砷廢水中加入氧化劑過(guò)氧化氫(H2O2)，按H2O2= As化學(xué)計(jì)量比1:1，控制氧化溫度100°C，反應(yīng)時(shí)間0.5h，氧化反應(yīng)結(jié)束后加入鐵鹽(硫酸鐵)調(diào)節(jié)溶液pH>9，在60°C條件下，加入一定量CaO (按Ca: As摩爾比= 1:1)，反應(yīng)時(shí)間為Ih。反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行液固分離，得到脫砷后液和無(wú)害廢渣；向脫砷后液中加入氫氧化鈉配制成含氫氧化鈉的溶液后，重新返回參與堿浸脫砷反應(yīng)。無(wú)害廢渣可直接堆放。脫砷后液中As含量為0.3g/l。
[0027]實(shí)施例2
[0028]首先將含砷釩鎢鈦脫硝催化劑樣品，與氫氧化鈉溶液進(jìn)行堿浸脫砷反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，得到堿浸后的催化劑和含砷廢水;此時(shí)含砷廢水中As含量為0.6?1.0g/Ι;堿浸脫砷反應(yīng)使用的含氫氧化鈉的溶液中氫氧化鈉濃度200g/L，反應(yīng)時(shí)間5h，反應(yīng)溫度> 95 °C。
[0029]向含砷廢水中加入氧化劑過(guò)氧化氫(H2O2),按H2O2= As化學(xué)計(jì)量比3:1，控制氧化溫度20°C，反應(yīng)時(shí)間2h，氧化反應(yīng)結(jié)束后加入鐵鹽(硫酸鐵)調(diào)節(jié)溶液pH>9，在80°C條件下，加入一定量CaO(按Ca:As摩爾比=1:1)，反應(yīng)時(shí)間為lh。反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行液固分離，得到脫砷后液和無(wú)害廢渣；向脫砷后液中加入氫氧化鈉配制成含氫氧化鈉