一種活化雙氧水氧化降解廢水有機汙染物的方法
2023-05-26 15:48:46
專利名稱：一種活化雙氧水氧化降解廢水有機汙染物的方法
技術領域：
本發明涉及一種採用活4W氧水氧化糊牟廢水有機汙染物的方糹去，具體是採用碳,鹽為催化劑活tt^氧水糊軍廢水有機汙染物的方法。
背景駄
隨著生產規模的不斷擴大及工業技術的飛速發展，含有毒有害難糊率有機廢水的汙染源日益增多。處理這類廢水的方法主要包括生物法、物理法和化學法。利用現有的生物處理方糹去，對可生化性差或具有生物毒性的有機廢水較困難；物理法處理只是將汙染物質從一處轉移到另一處，並沒有從本質上去除汙染物；化學法可將汙染物直W化或者通過氧化提高汙染物的可生化性，具有^(子的應用前景，尤其是基於活4^又氧水Fenton技術(Pignatdlo JJ，Environment Science &Technology， 2006)及其改進體系，如光助Fenton(CN1636893)，電Fenton(CN1789150)， Fenton/O3(CN101311130)， Fenton/超聲波(CN1546395)等，已成為當前廢7乂處理一個主流方法。它們的特點^ffi過反應產生高活性的羥基自由基使有機汙染物^l率和礦化為二氧化碳和水。這些技術具有氧化能力強、選擇性小、反自率快^jt點，但^ffi的催化劑存在著許多缺陷，如(1)如使用大量過渡金屬離子或氧化物作催化劑(CN10284236)，容易帶來二次汙染；(2) &02利用率不足；(3)反應溶液的有效pH值被限制在一定範圍內；(4)催化劑製備複雜，設^j介格昂貴等，限制了它們在實際廢7jC處理的大量應用。本發明柳的以碳酸氫鹽為催化劑活化雙氧水體系能生成具有較強氧化能力的過碳酸鹽，能有效克服上述"Fenton類高級氧化技術"的缺陷，是一種糹絶廉價的活4W氧水有效去除汙染物反應體系。碳酸氫鹽在廢水處理中一般作為配製緩衝溶液使用，對以產生羥基自由基的高級氧化技術還有很強的抑制作用；目前國內還未見碳酸氫 鹽催化活艦氧水艦在氧化,軍廢水有機物的報導。
發明內容
本發明針對現有技術的催化劑，製備，，價格昂貴等缺陷，提供一種以 碳酸氫鹽為催化劑，或以碳酸氫鹽為主催化劑加少量過渡金屬鹽為助催化 劑，活tt^氧水糊軍廢水有機汙染物的方法。
本發明的方法具體 如下
將雙氧水與作為活，氧水的碳酸氫鹽催化劑，或碳酸氫鹽催化劑加過渡 金屬鹽助催化劑，與待處理的有機廢水在反應池裡混合攪拌，催化劑的使用濃 度為0.01 ~ 200 g/L;助催化劑中3^度金屬離子的^[頓濃度為0.01 5mg/L,雙 氧水的使用濃度為0.1 ~ 100 g/L，反應溫度為5 ~ 80 。C，反應時間為5射中~ 48 小時；以雙氧水消耗完畢為反應的終點。
作為活化雙氧水的碳酸氫鹽催化劑是下列化和物之一以鹼金屬鋰，鈉， 鉀離子；鹼土金屬鎂、轉、銫、鋇離子或NH4+為活性陽離子的碳酸氫鹽。
作為碳酸氫鹽催化劑加過渡金屬鹽助催化劑，其中碳酸氫鹽催化劑是下列 化和物之一以齢屬鋰，鈉，鉀離子，鹼土金屬鎂、鈣、銫、鋇離子或1^4+ 為活性陽離子的碳酸氫鹽；其中過渡金屬離子助催化劑是下列化和物之一以 鐵、錳或銅為活性陽離子，以氯離子、硝酸根離子、或硫酸根離子為陰離子的
本發明的方法適用於處理含染料廢水，含農藥廢水，含酚廢水，含硫廢水，
城市生活廢7jCf卩各種垃圾^M液等。反應完成後，取反應後液體測定有機汙染
物的轉化率和化學耗氧量的去除率，以此為指^im反應效果。採用本發明的
方法，對戶萬處理的汙7jC育跑到完全脫色脫臭的效果，COD去除率可以達到25% ~6線。本發明的優點是(l)反應剝牛溫和，處理效果好;(2)適用範圍廣，處 理成本低，可以大規模使用；(3)環境友好，無二次汙染，戶皿反應體系簡單。具體實駄式
例1.將50 mL濃度為200 mg/L的亞甲基藍廢水和2.1 g碳酸氫鈉一起加入 到三角瓶中，磁力攪拌，保持恆定反應溫度25。C，然後加入30%雙氧水0.5 mL，反應4小時以後，廢7jC脫色率為100y。 ， COD去除率為40M。
例2.按照上述實施例1的操作步驟，將50mL濃度為100mg/L的甲基橙廢 水和8.4 g碳,銨一起加入到三角瓶中,磁力攪拌，保持恆定反應，70°C， 然後加入30%雙氧水0.5 mL開始反應，反應0.5小時後，脫色率為100°/。。
例3.按照，實施例1的操作步驟，將50 mL濃度為200 mg/L的樂果廢水 和2.1§碳隨鉀一起加入到三角瓶中，磁力攪拌，保持恆定反應溫度25 °C， 然後加入30M雙氧水0.5mL開始反應，反應2小時後，樂果去除率為83%。
例4.按照上述實施例1的操作步驟，將50 mL濃度為50 mg/L的甲硫醇鈉 廢7jO！2.1 g碳藤鈉一起加入到三角瓶中，磁力攪拌，保持恆定反應驢 35 °C,加入30%雙氧水0.511丄，反應5小時後，COD去除率為40。/。。
例5.按照上述實施例1的操作步驟，將50 mL濃度為50 mg/L的垃圾滲濾 液和2.1 g碳酸氫鈉一起加入到三角瓶中，磁力攪拌，保持恆定反應溫度25 。C，加入30。/。雙氧水0.5mL，反應6小時後，COD去除率為45%。
例6.按照上述實施例1的操作步驟，將50 mL濃度為200 mg/L的亞甲基藍 廢水和0.105g碳,鈉和0.32mg氯化錳一起加Aflj三角瓶中，磁力攪拌， 保持恆定反應溫度25nC，然後加入30%雙氧水0.511丄，反應(X5小時以後， 廢水脫色率為100%。
權利要求
1. 一種活化雙氧水氧化降解廢水有機汙染物的方法，將雙氧水與作為活化雙氧水的碳酸氫鹽催化劑，或碳酸氫鹽催化劑加過渡金屬鹽助催化劑，與待處理的有機廢水在反應池裡混合攪拌，催化劑的使用濃度為0.01～200g/L；助催化劑中過渡金屬離子的使用濃度為0.01～5mg/L，雙氧水的使用濃度為0.1～100g/L，反應溫度為5～80℃，反應時間為5分鐘～48小時；以雙氧水消耗完畢為反應的終點。
2. 按照權利要求1所述的降解廢水有機汙染物的方法，所說的作為 活化雙氧水的碳酸氫鹽催化劑是下列化和物之一以鹼金屬鋰，鈉，鉀 離子；鹼土金屬鎂、鈣、銫、鋇離子或NH4+為活性陽離子的碳酸氫鹽。
3. 按照權利要求l所述的降解廢水有機汙染物的方法，所說的作為 碳酸氫鹽催化劑加過渡金屬鹽助催化劑，其中碳酸氫鹽催化劑是下列化 和物之一以鹼金屬鋰，鈉，鉀離子，鹼土金屬鎂、鈣、銫、鋇離子或 NH4+為活性陽離子的碳酸氫鹽；其中過渡金屬離子助催化劑是下列化和 物之一以鐵、錳或銅為活性陽離子，以氯離子、硝酸根離子、或硫酸 根離子為陰離子的鹽。
全文摘要
一種活化雙氧水氧化降解廢水有機汙染物的方法，針對現有技術的催化劑製備複雜等缺陷，提供一種本發明的方法將一定濃度的雙氧水與作為活化雙氧水的催化劑或加助催化劑與待處理的有機廢水混合攪拌反應。作為活化雙氧水的催化劑是以鹼金屬鋰，鈉，鉀離子，鹼土金屬鎂、鈣、銫、鋇離子或NH4+為活性陽離子的碳酸氫鹽；作為助催化劑是以過渡金屬鐵、錳或銅為活性陽離子，以氯離子、硝酸根離子、或硫酸根離子為陰離子的鹽。本發明反應條件溫和，對所處理的汙水能起到完全脫色脫臭的效果，COD去除率可以達到25％～60％。
文檔編號B01J27/232GK101503241SQ20091006112
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月13日 優先權日2009年3月13日
發明者尹國川, 徐愛華, 輝 熊 申請人:華中科技大學