可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理裝置及方法。其技術(shù)方案是：首先第一吸附器用于吸附含酚廢水，吸附飽和時(shí)停止使用，然后將廢水接入第二吸附器進(jìn)行處理，與此同時(shí)第一個(gè)吸附器進(jìn)行脫附再生，第二吸附器吸附接近飽和時(shí)停止使用，然后將廢水接入第一吸附器，循環(huán)使用；待處理廢水通過(guò)布水器流入石墨烯海綿填料，石墨烯海綿填料將廢水中的污染物吸附后，處理后的廢水從吸附器的底部流出；吸附器吸附飽和后，可通過(guò)熱空氣脫附法脫附再生，有益效果是：擁有更高的吸附能力，石墨烯海綿解決了二維石墨烯片層間易團(tuán)聚的難題，并且石墨烯宏觀結(jié)構(gòu)在水相中使用后易于回收，降低其可能對(duì)環(huán)境帶來(lái)的二次污染。
【專利說(shuō)明】
可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種石油化工中含酚廢水的處理裝置及方法，特別涉及一種可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油化工、煉油、塑料等工業(yè)的發(fā)展，排放的含酚廢水的種類與數(shù)量日益增加，對(duì)人類形成了巨大的威脅。吸附法是利用吸附劑吸附廢水中某種或幾種污染物，以便回收或去除它們，從而使廢水得到凈化的方法。吸附法處理含酚廢水時(shí)，具有處理效果好、可回收有用物料以及吸附劑可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，因此隨著現(xiàn)有吸附劑性能的不斷完善以及新型吸附劑的研制成功，吸附法在苯酚廢水處理中的應(yīng)用前景將更加廣闊。所以，研究新型高效吸附材料對(duì)于改進(jìn)吸附回收工藝，增加其吸附效率，減少其成本意義重大。目前，可用于苯酚廢水處理的吸附劑有活性炭、樹脂、沸石以及其他可吸收苯酚污染物質(zhì)的物料等，其中應(yīng)用最為廣泛的是活性炭。但是，傳統(tǒng)的吸附劑活性炭在吸附廢水中的有機(jī)物時(shí)存在著吸附容量有限、再生困難、不耐高溫、生產(chǎn)成本較高等問題。石墨烯是近年來(lái)興起的一種高效碳基吸附材料，具有較大的比表面積、良好的化學(xué)穩(wěn)定性，與其他傳統(tǒng)吸附材料相比擁有更高的吸附能力，在廢水吸附處理方面具有廣泛的應(yīng)用前景。并且石墨烯海綿解決了二維石墨烯片層間易團(tuán)聚的難題，并且石墨烯宏觀結(jié)構(gòu)在水相中使用后易于回收，降低其可能對(duì)環(huán)境帶來(lái)的二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理裝置及方法，石墨烯具有較大的比表面積、良好的化學(xué)穩(wěn)定性，與其他傳統(tǒng)吸附材料相比擁有更高的吸附能力，并且石墨烯海綿解決了二維石墨烯片層間易團(tuán)聚的難題，并且石墨烯宏觀結(jié)構(gòu)在水相中使用后易于回收，降低其可能對(duì)環(huán)境帶來(lái)的二次污染。
[0004]本發(fā)明提到的一種可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理裝置，其技術(shù)方案是:包括含油污水進(jìn)水管(I)、水栗(2)、第一吸附器(3)、冷凝器(4)、油水分離器(5)、出油管(6)、出水管(7)、第二吸附器(8)、熱水蒸汽進(jìn)管(9)、污水輸出管(10)，在第一吸附器(3)的右側(cè)設(shè)有第二吸附器(8)，第一吸附器(3)的頂端左側(cè)通過(guò)管線連接含油污水進(jìn)水管(1)，第二吸附器(8)的頂端左側(cè)連接通過(guò)管線連接含油污水進(jìn)水管(I)，在含油污水進(jìn)水管(I)上設(shè)有水栗(2)，第一吸附器(3)的頂端右側(cè)通過(guò)管線連接冷凝器(4)，第二吸附器(8)的頂端右側(cè)通過(guò)管線連接冷凝器(4)，在冷凝器(4)的右側(cè)連接油水分離器(5)，油水分離器(5)的右側(cè)連接出油管(6)，油水分離器(5)的底部連接出水管(7)，第一吸附器(3)的底部左側(cè)通過(guò)管線連接污水輸出管(10)，第二吸附器(8)的底部左側(cè)通過(guò)管線連接污水輸出管(10)，第一吸附器(3)的底部右側(cè)通過(guò)管線連接熱水蒸汽進(jìn)管(9)，第二吸附器(8)的底部右側(cè)通過(guò)管線連接熱水蒸汽進(jìn)管(9)。
[0005]上述的第一吸附器(3)包括吸附器本體(3.1)、排氣管(3.2)、污水進(jìn)口(3.3)、布水器(3.4)、填料壓板(3.5)、石墨烯海綿填料(3.6)、填料支承板(3.7 )、污水出口( 3.8 )、熱水蒸汽進(jìn)口(3.9)，在吸附器本體(3.1)的頂部左側(cè)設(shè)有污水進(jìn)口(3.3)，在吸附器本體(3.1)的頂端右側(cè)設(shè)有排氣管(3.2)，在吸附器本體(3.1)內(nèi)中部設(shè)有石墨烯海綿填料(3.6)，在石墨烯海綿填料(3.6 )的上部設(shè)有填料壓板(3.5 )，在填料壓板(3.5 )的上部設(shè)有布水器(3.4)，在石墨烯海綿填料(3.6)的下部設(shè)有填料支承板(3.7)，在吸附器本體(3.1)的底部左側(cè)設(shè)有污水出口(3.8)，在吸附器本體(3.1)底部右側(cè)設(shè)有熱水蒸汽進(jìn)口(3.9)。
[0006]上述第二吸附器(8)的結(jié)構(gòu)與第一吸附器(3)的結(jié)構(gòu)相同，所述的布水器(3.4)與污水進(jìn)口的(3.3)下端通過(guò)管線連接，污水進(jìn)口(3.3)的上端連接含油污水進(jìn)水管(1)，所述的污水出口( 3.8 )連接污水輸出管(1 )，所述的熱水蒸汽進(jìn)口( 3.9 )連接熱水蒸汽進(jìn)管(9 )，所述石墨稀海綿填料(3.6 )為3?5 cm的石墨稀海綿。
[0007]本發(fā)明提到的一種可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理方法，包括以下步驟:
多級(jí)循環(huán)處理廢水:首先第一吸附器用于吸附含酚廢水，吸附飽和時(shí)停止使用，然后將廢水接入第二吸附器進(jìn)行處理，與此同時(shí)第一個(gè)吸附器進(jìn)行脫附再生，第二吸附器吸附接近飽和時(shí)停止使用，然后將廢水接入第一吸附器，循環(huán)使用;待處理廢水通過(guò)布水器流入石墨烯海綿填料，石墨烯海綿填料將廢水中的污染物吸附后，處理后的廢水從吸附器的底部流出；
脫附再生處理:吸附器吸附飽和后，可通過(guò)熱空氣脫附法將石墨烯海綿中的酚類和污染物脫附再生，然后可重新利用，吸附器進(jìn)行脫附再生時(shí)，熱水蒸氣從吸附器的底部進(jìn)入，將石墨烯海綿中的污染物脫附帶出，重新利用。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:石墨烯具有較大的比表面積、良好的化學(xué)穩(wěn)定性，與其他傳統(tǒng)吸附材料相比擁有更高的吸附能力，將Fe304納米粒子負(fù)載在石墨烯片層之間，可以有效避免石墨烯片層的團(tuán)聚，增加吸附容量，并且使吸附材料具有順磁性，分離回收更加方便，石墨烯海綿解決了二維石墨烯片層間易團(tuán)聚的難題，并且石墨烯宏觀結(jié)構(gòu)在水相中使用后易于回收；另外采用的多級(jí)循環(huán)處理廢水和脫附再生處理工藝，可以有效的降低其可能對(duì)環(huán)境帶來(lái)的二次污染。
【附圖說(shuō)明】
[0009]附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是第一吸附器的結(jié)構(gòu)示意圖；
上圖中:含油污水進(jìn)水管1、水栗2、第一吸附器3、冷凝器4、油水分離器5、出油管6、出水管7、第二吸附器8、熱水蒸汽進(jìn)管9、污水輸出管10、吸附器本體3.1、排氣管3.2、污水進(jìn)口3.3、布水器3.4、填料壓板3.5、石墨烯海綿填料3.6、填料支承板3.7、污水出口 3.8、熱水蒸汽進(jìn)口 3.9。
【具體實(shí)施方式】
[0010]結(jié)合附圖1和2，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
本發(fā)明提到的一種可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理裝置，其技術(shù)方案是:包括含油污水進(jìn)水管1、水栗2、第一吸附器3、冷凝器4、油水分離器5、出油管6、出水管7、第二吸附器8、熱水蒸汽進(jìn)管9、污水輸出管10，在第一吸附器3的右側(cè)設(shè)有第二吸附器8，第一吸附器3的頂端左側(cè)通過(guò)管線連接含油污水進(jìn)水管I，第二吸附器8的頂端左側(cè)連接通過(guò)管線連接含油污水進(jìn)水管I，在含油污水進(jìn)水管I上設(shè)有水栗2，第一吸附器3的頂端右側(cè)通過(guò)管線連接冷凝器4，第二吸附器8的頂端右側(cè)通過(guò)管線連接冷凝器4，在冷凝器4的右側(cè)連接油水分離器5，油水分離器5的右側(cè)連接出油管6，油水分離器5的底部連接出水管7，第一吸附器3的底部左側(cè)通過(guò)管線連接污水輸出管10，第二吸附器8的底部左側(cè)通過(guò)管線連接污水輸出管10，第一吸附器3的底部右側(cè)通過(guò)管線連接熱水蒸汽進(jìn)管9，第二吸附器8的底部右側(cè)通過(guò)管線連接熱水蒸汽進(jìn)管9。
[0011]上述的第一吸附器3包括吸附器本體3.1、排氣管3.2、污水進(jìn)口 3.3、布水器3.4、填料壓板3.5、石墨烯海綿填料3.6、填料支承板3.7、污水出口 3.8、熱水蒸汽進(jìn)口 3.9，在吸附器本體3.1的頂部左側(cè)設(shè)有污水進(jìn)口 3.3，在吸附器本體3.1的頂端右側(cè)設(shè)有排氣管3.2，在吸附器本體3.1內(nèi)中部設(shè)有石墨烯海綿填料3.6，在石墨烯海綿填料3.6的上部設(shè)有填料壓板3.5，在填料壓板3.5的上部設(shè)有布水器3.4，在石墨烯海綿填料3.6的下部設(shè)有填料支承板3.7，在吸附器本體3.1的底部左側(cè)設(shè)有污水出口 3.8，在吸附器本體3.1底部右側(cè)設(shè)有熱水蒸汽進(jìn)口 3.9。
[0012]上述第二吸附器8的結(jié)構(gòu)與第一吸附器3的結(jié)構(gòu)相同，所述的布水器3.4與污水進(jìn)口的3.3下端通過(guò)管線連接，污水進(jìn)口 3.3的上端連接含油污水進(jìn)水管I，所述的污水出口3.8連接污水輸出管10，所述的熱水蒸汽進(jìn)口 3.9連接熱水蒸汽進(jìn)管9，所述石墨烯海綿填料3.6為3?5cm的石墨稀海綿。
[0013]另外，本發(fā)明提到的石墨烯海綿以三聚氰胺納米海綿作為模板，利用石墨烯與有機(jī)高分子間較強(qiáng)的范德華力的作用，負(fù)載石墨烯制備出石墨烯海綿;將Fe304納米粒子負(fù)載在石墨烯片層之間，可以有效避免石墨烯片層的團(tuán)聚，增加吸附容量，并且使吸附材料具有順磁性，分離回收更加方便。
[0014]另外，采用另一種制作方法制成的石墨烯海綿也可以應(yīng)用在本發(fā)明中，其制作的原料的重量份為:三羥甲基丙烷聚醚45份、棉花12份、丙三醇5份、I，6_己二異氰酸酯18份、Ca3(Si309) 5_6份、石墨烯4份、尿素2份、二氯甲烷2份、乙二醇單丁醚5份、水8份，該方法制成的石墨烯海綿的循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)20次以上，吸附飽和后脫附率達(dá)到96%。
[0015]本發(fā)明提到的一種可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理方法，包括以下步驟:
多級(jí)循環(huán)處理廢水:首先第一吸附器用于吸附含酚廢水，吸附飽和時(shí)停止使用，然后將廢水接入第二吸附器進(jìn)行處理，與此同時(shí)第一個(gè)吸附器進(jìn)行脫附再生，第二吸附器吸附接近飽和時(shí)停止使用，然后將廢水接入第一吸附器，循環(huán)使用;待處理廢水通過(guò)布水器流入石墨烯海綿填料，石墨烯海綿填料將廢水中的污染物吸附后，處理后的廢水從吸附器的底部流出；
脫附再生處理:吸附器吸附飽和后，可通過(guò)熱空氣脫附法將石墨烯海綿中的酚類和污染物脫附再生，然后可重新利用，吸附器進(jìn)行脫附再生時(shí)，熱水蒸氣從吸附器的底部進(jìn)入，將石墨烯海綿中的污染物脫附帶出，重新利用。
[0016]石墨烯具有較大的比表面積、良好的化學(xué)穩(wěn)定性，與其他傳統(tǒng)吸附材料相比擁有更高的吸附能力，將Fe304納米粒子負(fù)載在石墨稀片層之間，可以有效避免石墨稀片層的團(tuán)聚，增加吸附容量，并且使吸附材料具有順磁性，分離回收更加方便，石墨烯海綿解決了二維石墨烯片層間易團(tuán)聚的難題，并且石墨烯宏觀結(jié)構(gòu)在水相中使用后易于回收，降低其可能對(duì)環(huán)境帶來(lái)的二次污染。
[0017]以上所述，僅是本發(fā)明的部分較佳實(shí)施例，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可能利用上述闡述的技術(shù)方案加以修改或?qū)⑵湫薷臑榈韧募夹g(shù)方案。因此，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所進(jìn)行的任何簡(jiǎn)單修改或等同置換，盡屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理裝置，其特征是:包括含油污水進(jìn)水管(1)、水栗(2)、第一吸附器(3)、冷凝器(4)、油水分離器(5)、出油管(6)、出水管(7)、第二吸附器(8)、熱水蒸汽進(jìn)管(9)、污水輸出管(10)，在第一吸附器(3)的右側(cè)設(shè)有第二吸附器(8)，第一吸附器(3)的頂端左側(cè)通過(guò)管線連接含油污水進(jìn)水管(1)，第二吸附器(8)的頂端左側(cè)連接通過(guò)管線連接含油污水進(jìn)水管(I)，在含油污水進(jìn)水管(I)上設(shè)有水栗(2)，第一吸附器(3)的頂端右側(cè)通過(guò)管線連接冷凝器(4)，第二吸附器(8)的頂端右側(cè)通過(guò)管線連接冷凝器(4)，在冷凝器(4)的右側(cè)連接油水分離器(5)，油水分離器(5)的右側(cè)連接出油管(6)，油水分離器(5)的底部連接出水管(7)，第一吸附器(3)的底部左側(cè)通過(guò)管線連接污水輸出管(10)，第二吸附器(8)的底部左側(cè)通過(guò)管線連接污水輸出管(10)，第一吸附器(3)的底部右側(cè)通過(guò)管線連接熱水蒸汽進(jìn)管(9)，第二吸附器(8)的底部右側(cè)通過(guò)管線連接熱水蒸汽進(jìn)管(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理裝置，其特征是:所述的第一吸附器(3)包括吸附器本體(3.1)、排氣管(3.2)、污水進(jìn)口(3.3)、布水器(3.4)、填料壓板(3.5)、石墨烯海綿填料(3.6)、填料支承板(3.7)、污水出口(3.8)、熱水蒸汽進(jìn)口(3.9)，在吸附器本體(3.1)的頂部左側(cè)設(shè)有污水進(jìn)口(3.3)，在吸附器本體(3.1)的頂端右側(cè)設(shè)有排氣管(3.2)，在吸附器本體(3.1)內(nèi)中部設(shè)有石墨烯海綿填料(3.6)，在石墨烯海綿填料(3.6)的上部設(shè)有填料壓板(3.5)，在填料壓板(3.5)的上部設(shè)有布水器(3.4)，在石墨烯海綿填料(3.6)的下部設(shè)有填料支承板(3.7)，在吸附器本體(3.1)的底部左側(cè)設(shè)有污水出口(3.8)，在吸附器本體(3.1)底部右側(cè)設(shè)有熱水蒸汽進(jìn)口(3.9)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理裝置，其特征是:所述第二吸附器(8)的結(jié)構(gòu)與第一吸附器(3)的結(jié)構(gòu)相同，所述的布水器(3.4)與污水進(jìn)口的(3.3 )下端通過(guò)管線連接，污水進(jìn)口( 3.3)的上端連接含油污水進(jìn)水管(I)，所述的污水出口( 3.8 )連接污水輸出管(1 )，所述的熱水蒸汽進(jìn)口( 3.9 )連接熱水蒸汽進(jìn)管(9 )，所述石墨稀海綿填料(3.6)為3?5cm的石墨稀海綿。4.一種如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的可處理石油化工中含酚廢水的石墨烯海綿處理方法，其特征是包括以下步驟: 多級(jí)循環(huán)處理廢水:首先第一吸附器用于吸附含酚廢水，吸附飽和時(shí)停止使用，然后將廢水接入第二吸附器進(jìn)行處理，與此同時(shí)第一個(gè)吸附器進(jìn)行脫附再生，第二吸附器吸附接近飽和時(shí)停止使用，然后將廢水接入第一吸附器，循環(huán)使用;待處理廢水通過(guò)布水器流入石墨烯海綿填料，石墨烯海綿填料將廢水中的污染物吸附后，處理后的廢水從吸附器的底部流出； 脫附再生處理:吸附器吸附飽和后，可通過(guò)熱空氣脫附法將石墨烯海綿中的酚類和污染物脫附再生，然后可重新利用，吸附器進(jìn)行脫附再生時(shí)，熱水蒸氣從吸附器的底部進(jìn)入，將石墨烯海綿中的污染物脫附帶出，重新利用。
【文檔編號(hào)】B01J20/20GK105903437SQ201610400979
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】郭淑華
【申請(qǐng)人】郭淑華