[發(fā)明專利]一種苯胺、硝基苯生化廢水的FeCl2/C-Cu催化水解方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110316613.2
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN102372344A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李艷榮;陸建國;王金質(zhì);朱立忠;陳文鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工集團公司;南化集團研究院
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F101/38
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及通過新制備工藝，開發(fā)出一種新型FeCl₂/C-Cu電解催化劑，應用于苯胺、硝基苯生化廢水后處理領(lǐng)域，使色度和COD不達標的生化廢水達到國家排放標準。

背景技術(shù)

目前處理苯胺、硝基苯工業(yè)廢水的方法主要有物理法、化學氧化法、生化法。用物理、化學方法處理含苯胺、硝基苯廢水常常會遇到二次污染或處理成本高等問題。另外還有γ-輻照處理法、超聲波處理法、超臨界水氧化法等，為廢水的處理提供了更大的空間，但在實際處理中還未大規(guī)模使用。該類廢水的處理研究開始向低能耗、不會對環(huán)境造成二次污染的處理方法或工藝的方向發(fā)展。某公司采用臺灣長榮環(huán)保股份有限公司提供的臺灣專利的HSB菌種進行生化處理，是采用HSB（High?Soution?Bacteria）技術(shù)發(fā)展的一種對苯胺和硝基苯類處理有效的方法，但存在生化處理后排放水色度、COD高于國家排放標準，且難以降解。FeCl2/C-Cu電化學催化水解法針對排放水進行再處理，有效的解決了排放水不達標問題。

樊金紅等人在《同濟大學學報》（自然科學版）第35卷第7期《Fe-Cu催化還原法處理硝基苯類化合物廢水》對含硝基苯類化合物的廢水進行了研究，選擇在鐵屑中直接加入金屬催化劑銅的Fe-Cu催化還原新方法，是單一組分硝基苯廢水處理方法取得了有效進展。處理廢水不需要曝氣，且提高了廢水在中性和堿性條件下的處理效果。具體為將100g鐵屑和10g銅混合均勻后（或直接將100g鐵屑）置于500ml廣口試劑瓶中，倒入300待處理硝基苯類廢水（蒸餾水配制，pH值為6.0～7.0），蓋上瓶塞，在搖瓶中恒溫振蕩反應（搖瓶柜轉(zhuǎn)速140r/min,恒溫25℃），取上清液若干，采用多波長分光光度法-6J測定樣品中殘留硝基苯類化合物質(zhì)量濃度。硝基苯的去除率均達到95%以上。但同時指出實際廢水情況較復雜，受單一組分污染的情況較少，有必要研究多組分共存狀態(tài)下各自降解機理，使其推廣應用。

劉霞、樊金紅等人在《中國給水排水》第23卷第24期《催化鐵內(nèi)電解工藝預處理混合化工廢水的工程應用》中把Fe-Cu作為電極，廢水作為電解質(zhì)應用于實踐，對COD和色度的處理都有良好的效果，達到國家污水排放標準。但同時指出由于在制作填料塊時需要PVC材料保護框架，環(huán)氧熱固化涂塑來防腐，底板要求有過水性，一定的強度、孔徑，總的配套設(shè)施要求比較高。

CN1919452．2007—02—28該專利公開了一種活性炭負載氧化鐵催化劑及其制備方法。具體如下：以三氯化鐵和活性炭為原料，將氧化鐵負載到活性炭上，與110～120℃干燥6h,260～270℃固化12h，制得活性炭負載氧化鐵催化劑。用該催化劑處理苯酚溶液，其COD由1190mg/L降至70.1mg/L，COD去除率達94%，該催化劑的制備方法簡便、價格低廉、穩(wěn)定性好、催化活性好，可有效去除有機污染物，催化反應可在室溫條件下進行，不需加熱。該催化劑制備過程中由于帶入大量FeCl₃，未經(jīng)有效方法固化沉積，為降低色度需多次洗滌，以方面造成水資源浪費，給環(huán)境帶入氯離子等污染，且該方法對色度處理效果不佳。

李國平等在《化工環(huán)保》2006年第26卷第4期《用活性炭粒子群電催化反應器處理氯苯和硝基苯生產(chǎn)廢水》文獻中闡述運用活性炭粒子群電催化反應器處理氯苯和硝基苯廢水。電極由導電板和活性炭粒子組成。中試裝置廢水處理的涉及規(guī)模為1t/h,廢水在調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)流量、沉降后取上層清液用泵打入過濾器進一步去除懸浮物，過濾后的廢水進入中間槽。過濾后的廢水進入中間槽。中間槽中的廢水經(jīng)流量劑用泵打入活性炭粒子群電催化反應器（反應槽）進行電催化降解，處理后的出水進入出水槽。)當停留時間為30min、槽電流為20～25A時，氯苯生產(chǎn)廢水中氯苯和苯的去除率分別在99%和97%以上，TOC和色度的去除率分別在71%和92%以上；硝基苯生產(chǎn)廢水中硝基苯和二硝基苯酚的去除率分別在96%和99%以上，TOC和色度的去除率分別在90%和98%以上。但裝置制備復雜，使用要求較高。

上述專利與文獻對處理工業(yè)生化廢水具有一定的處理效果。但仍存在處理物質(zhì)種類過于單一、處理效果不盡理想，排放水色度、COD的不能完全達標等問題，在實際工業(yè)應用上有很大局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過分別加入C—FeCl₂—Cu針對苯胺、硝基苯廢水生化處理弊端提供了一種經(jīng)濟、有效的苯胺、硝基苯生化廢水的FeCl₂/C-Cu催化水解方法。