[發(fā)明專利]一種水體中硝基芳香烴化合物的處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611083133.5
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106630094A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 穆楊;劉奇;李磊;王藝碹;何盼盼
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學技術(shù)大學
• 主分類號: C02F1/70
• 分類號: C02F1/70;B01J21/18;C02F101/38
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水體中硝基芳香烴化合物的處理方法。

背景技術(shù)

硝基芳香烴化合物是一種重要的化工原料，被廣泛用于制作農(nóng)藥、藥品、爆炸物、染料而流入環(huán)境中。它對生物體有致突變性和致癌性，能夠引起神經(jīng)系統(tǒng)癥狀、貧血、肝臟疾病等。硝基芳香烴化合物在水中具有極高的穩(wěn)定性，由于其密度大于水，進入水體以及厭氧沉積物體系污染會持續(xù)很長時間，美國環(huán)保局已把硝基苯、2-硝基苯酚、4-硝基苯酚、硝基甲苯等列為環(huán)境優(yōu)先污染物。

處理硝基芳香烴化合物廢水的方法主要分為：物理法，生物降解法和化學法等。物理法中最常用的是萃取法和吸附法，雖然這些工藝成本低、運行簡單，但對如何防止被分離出來的化學物質(zhì)的二次污染等問題還需要進行進一步研究。生物降解法運行成本低，環(huán)境安全性高，但硝基芳香烴化合物生物毒性高，處理前需要對此類廢水進行預處理。近些年，國內(nèi)對化學法處理廢水的研究十分活躍，其中高級化學氧化法被認為是最有應(yīng)用前景的處理手段，但其對設(shè)備要求和運行成本高，目前不適合被廣泛應(yīng)用。以上所述的方法都有一定的局限性而無法被廣泛應(yīng)用，因此需要一種工藝簡單且高效的處理方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種簡單高效的水體中硝基芳香烴化合物的處理方法。

本發(fā)明提供了一種水體中硝基芳香烴化合物的處理方法，包括：

將催化劑、硫化物與含硝基芳香烴化合物的水體在厭氧條件下混合，得到反應(yīng)液；

將所述反應(yīng)液在厭氧條件下振蕩反應(yīng)，得到處理后的水體；

所述催化劑為碳納米管和/或改性碳納米管。

優(yōu)選的，所述改性碳納米管按照以下方法制備：

S)將碳納米管在保護氣氛中高溫煅燒，得到改性碳納米管。

優(yōu)選的，所述步驟S)具體為：

S1)將碳納米管經(jīng)氧化處理后，水洗至洗滌液pH值為6～7，然后進行干燥，研磨成粉末狀，得到碳納米管粉末；

S2)將所述碳納米管粉末在保護氣氛中高溫煅燒，得到改性碳納米管。

優(yōu)選的，所述高溫煅燒的溫度為400℃～800℃；所述高溫煅燒的時間為4～8h。

優(yōu)選的，所述碳納米管的管徑為30～50nm；長度為10～20μm；純度大于95％。

優(yōu)選的，所述催化劑與含硝基芳香烴化合物的水體的質(zhì)量體積比為(0.1～0.5)g：1L。

優(yōu)選的，所述硫化物為硫化鈉；所述反應(yīng)液中硫化物的濃度為1～10mM。

優(yōu)選的，所述硫化物以硫化物溶液的形式加入；所述硫化物溶液的濃度為0.1～1M。

優(yōu)選的，所述含硝基芳香烴化合物的水體中硝基芳香烴化合物的濃度為50～200mg/L。

優(yōu)選的，所述振蕩反應(yīng)的轉(zhuǎn)速為100～500轉(zhuǎn)/分鐘；所述振蕩反應(yīng)的溫度為30℃～35℃；所述振蕩反應(yīng)的時間為20～30h。

本發(fā)明提供了一種水體中硝基芳香烴化合物的處理方法，包括將催化劑、硫化物與含硝基芳香烴化合物的水體在厭氧條件下混合，得到反應(yīng)液；將所述反應(yīng)液在厭氧條件下振蕩反應(yīng)，得到處理后的水體；所述催化劑為碳納米管和/或改性碳納米管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用碳納米管和/或改性碳納米管催化還原處理水體中的硝基芳香烴化合物，運行成本低，操作簡單易行，且去除效果好，不會造成二次污染，便于在實際中推廣使用。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供了一種水體中硝基芳香烴化合物的處理方法，包括：將催化劑、硫化物與含硝基芳香烴化合物的水體在厭氧條件下混合，得到反應(yīng)液；將所述反應(yīng)液在厭氧條件下振蕩反應(yīng)，得到處理后的水體；所述催化劑為碳納米管和/或改性碳納米管。

本發(fā)明對所有原料的來源并沒有特殊的限制，可為市售也可為自制。

其中，所述催化劑為碳納米管和/或改性碳納米管；所述碳納米管為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的碳納米管即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中，所述碳納米管的管徑為30～50nm；長度優(yōu)選為10～20μm；純度大于95％。