[發明專利]一種利用鐵炭微電解和催化劑處理甲萘酚廢水的方法

無效

• 申請號: 201310012452.7
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN103073134A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王利平;李祥梅;馬燕東;馮勝
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F101/34
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本發明屬于環境保護領域，是涉及一種鐵炭微電解和TiO₂/γ-Al₂O₃催化劑的制備方法，以及處理甲萘酚廢水的應用。

背景技術

化工行業在國民經濟中占有重要的地位，給人們帶來了經濟效益，同時改善了人們的生活，但是化工行業所排放的廢水量大、有機污染物含量較高、色度較深、可生化性較差，屬于難處理的工業廢水之一，造成了嚴重的環境污染。目前，化工廢水常用的處理方法主要有：物化法、高級氧化法、生化法和組合工藝處理技術等。鐵炭微電解技術是利用Fe/C原電池反應原理處理廢水的一種工藝，又稱為鐵還原，是被廣泛研究與應用的一項廢水處理技術。在處理廢水的過程，鐵炭微電解的主要特點有：可以發生原電池反應、氧化還原反應、電化學附集、物理吸附、鐵離子的沉淀作用和鐵離子的絮凝吸附，從而可以有效的去除污染物。半導體TiO₂因其光穩定性好，化學性質穩定，無毒，成本低，而且具有高效性和無二次污染性的優點而被廣泛用于光催化法處理化工廢水。在處理高濃度化工廢水實踐中，單個處理工藝很難達到處理的效果，而且還會造成資源的浪費，有時還會帶來二次污染。

公開號為CN?101791578A、名稱為“有序雙孔Al₂O₃-TiO₂及其制備方法和應用”的專利文獻公開了一種有序雙孔Al₂O₃-TiO₂的制備方法及其應用，其缺陷是：只對有序雙孔Al₂O₃-TiO₂的制備方法和表面結構進行了分析，本制備方法較繁瑣，且未給出在廢水處理中的應用。公開號為CN1884123、名稱為“一種治理甲萘酚生產廢水并回收甲萘酚和甲萘胺的方法”的專利文獻公開了一種利用裝有大孔樹脂的吸附塔處理甲萘酚廢水并回收甲萘酚和甲萘胺的方法，其缺陷是：吸附樹脂再生后，處理甲萘酚廢水的效果變差，重復使用的次數較少，且費用較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提出一種更有效的處理甲萘酚廢水的方法。

本發明的鐵炭微電解的組成是：機械加工廠的鐵屑和活性炭，在構成原電池之前要將這兩個成分進行預處理。本發明的TiO₂/γ-Al₂O₃催化劑是以γ-Al₂O₃作為載體，TiO₂負載在載體上獲得光催化劑。

本發明采用的技術放案如下：

一種利用鐵炭微電解和催化劑處理甲萘酚廢水的方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）將炭粒用原水浸泡72h，使其吸附達到飽和，然后烘干待用；

（2）制備鐵炭微電解組分：將取自機械加工廠的鐵屑在5%的NaOH溶液中浸泡40min以去除表面的油污，使用清水沖洗干凈后，再將鐵屑用3%的稀鹽酸浸泡30min以去除表面氧化物，再用清水沖洗至中性待用；?

（3）制備催化劑TiO₂/γ-Al₂O₃：a）將鈦酸乙酯或鈦酸正丁酯、無水乙醇和蒸餾水按一定的體積比反應，在攪拌的同時向鈦酸乙酯或鈦酸丁酯中滴入無水乙醇，然后加入一定體積的鹽酸作為抑制劑，隨后逐滴加水并保持不斷攪拌狀態，最終形成均勻透明的淡黃色溶膠；b）負載前用蒸餾水多次清洗均勻且平均粒徑約為4mm的γ-Al₂O₃多孔小球，然后進行烘干處理，取一定量經過處理后的γ-Al₂O₃多孔小球載體浸漬在所制備的淡黃色溶膠中，浸漬30min后烘干，然后在馬弗爐中于400℃～600℃煅燒2h，從而得到所制備的催化劑；

（4）將步驟（1）、（2）和（3）制備的炭粒、鐵炭微電解組分和催化劑TiO₂/γ-Al₂O₃加入到鐵炭微電解的裝置中，再將一定量的甲萘酚廢水加入到鐵炭微電解的裝置中，反應100min后，再進入光催化劑反應體系中，反應60min。

鐵屑和炭粒的質量比為1：4～1：1，鐵屑投加量為20～45g，催化劑投加量為10～50g。