[發明專利]利用稀土鈰摻雜鈦基二氧化錳電極對印染廢水進行處理的方法

有效

• 申請號: 201110098814.X
• 申請日: 2011-04-20
• 公開（公告）號: CN102229442A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 周笑綠;譚小文;張艷艷;李環;商菲
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

????本發明屬于材料領域和廢水處理技術領域，具體涉及一種利用稀土鈰摻雜鈦基二氧化錳電催化電極對印染廢水進行處理的方法。

背景技術

印染工業是廢水排放大戶，年廢水排放量占工業廢水總量的1/10以上，是當前水體主要污染源之一。一直以來印染廢水的處理都屬于工業廢水中的難點，它具有色度大、有機污染物含量高、水質變化大、成分復雜并含有生物難降解物質的特點。

近年來由于印染行業開發和使用了許多新原料、新染料、新助劑，使得印染廢水的處理難度加大，原有的生物處理系統COD去除率從70%下降到50%左右，甚至更低；傳統的混凝法和氧化法對這類印染廢水的COD去除率也僅為30%左右。生物處理法處理周期長，混凝法和化學氧化法可能產生二次污染，而本發明正是針對上述問題而提出的，采用本發明的處理方法后，最終廢水色度去除率達到96%以上，COD去除率達到84%～91%。所開發的新型電極和處理方法可望對印染廢水處理具有積極的推動作用。

發明內容

本發明為了解決上述的印染廢水處理中所存在的處理周期長、處理效率低等問題而提供一種利用稀土鈰摻雜鈦基二氧化錳電極對印染廢水進行處理的方法，它具有處理周期短、處理效率高等特點。

本發明的技術方案

一種利用鈰摻雜鈦基二氧化錳電極對印染廢水進行處理的方法，其處理步驟如下：

即電解裝置陽極為稀土鈰摻雜的鈦基二氧化錳電極，陰極為鈦板或不銹鋼電極，電解質為氯化鈉，濃度0.1?mol/L，pH為8～10；電極板間距采用2.5～7cm，電流密度為30mA/cm²，電解1～1.5h。

上述所述的稀土鈰摻雜鈦基二氧化錳電極其結構圖如圖1所示，其由內層鈦基體1、錫銻氧化物中間層2和稀土鈰摻雜二氧化錳表面涂層3構成；

所述的內層鈦基體為純鈦板，厚度3mm;

所述的錫銻氧化物中間層為SnO₂和Sb₂O₅所組成的混合物，混合物中錫和銻的摩爾比為3.7：1，厚度約為30μm;

所述的稀土鈰摻雜二氧化錳表面涂層中稀土鈰與二氧化錳的摩爾比為1：25～50，厚度約為100μm。

所述的鈰摻雜鈦基二氧化錳電極的制備方法是：鈦基極板依次經過打磨、堿洗、酸洗、酸刻后，重復涂覆配制的中間層和表面層的涂液，并分別進行熱分解處理。電極組成表示為Ti/SnO₂-SbO_X/MnO₂（Ce）。

所述的鈰摻雜鈦基二氧化錳電極，其具體制備步驟如下：

（1）、鈦基體的前處理：

純鈦板作為基體，使用200#，600#，1200#，1500#的金相砂紙對鈦基體的表面依次進行打磨至光滑平整后，使用飽和氫氧化鈉溶液煮沸30min進行除油處理，再用1:1硝酸+硫酸浸泡2h，然后在10%草酸溶液中侵蝕約25min，待紅褐色物質出現，形成麻面鈦基體，最后用去離子水清洗，浸泡在無水乙醇中備用；

（2）、錫銻氧化物中間層的制備：

稱取SnCl₄·5H₂O?0.85g，SbCl₃?0.15g，量取濃鹽酸1ml，正丁醇4ml配制成中間層涂液，用毛刷將此涂液均勻地刷在步驟（1）經過前處理的麻面鈦基體的表面上，烘干后在500℃下燒結10min，此過程重復涂覆6次，最后在550℃下燒結30min，最終得含錫銻氧化物中間層的電極；?

（3）、稀土鈰摻雜二氧化錳表涂層表面涂層的制備

利用50%的硝酸錳溶液和一定量的硝酸鈰配制表面涂層涂液，用毛刷將涂液均勻地涂覆在步驟（2）已制備好含錫銻氧化物中間層的電極表面，在90℃下干燥10min，之后在200℃下熱分解5min，此過程重復涂覆30次，最后在350℃下的燒結20min，得到稀土鈰摻雜鈦基二氧化錳電極。

本發明的有益效果