[發明專利]Sn/Sb-Mn-GAC粒子及其在三維電化學反應處理4-氯酚廢水中的應用

有效

• 申請號: 201711132892.0
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107697984B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 李媚;廖安平;覃琴;陳熠嘉;藍平;謝樹明;謝濤
• 申請（專利權）人: 廣西民族大學
• 主分類號: B01J23/14
• 分類號: B01J23/14;B01J23/18;B01J23/34;C02F1/461;C02F1/72
• 代理公司: 南寧啟創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45122
• 代理人: 經國富

本發明公開Sn/Sb?Mn?GAC粒子，該粒子是將Sn、Sb、Mn金屬離子采用浸漬法通過負載修飾顆?；钚蕴恐苽涞玫降呢撦d型Sn/Sb?Mn?GAC粒子。以負載型Sn/Sb?Mn?GAC粒子為粒子電極，以形穩陽極DSA電極為陽極，以鈦板為陰極，構建復極式三維電化學反應器，在電化學氧化作用下進行三維電化學反應，將4?氯酚最終降解為二氧化碳和水。運用Sn/Sb?Mn?GAC粒子處理4?氯酚廢水，4?氯酚的去除率可達到99％以上。同時，該粒子制備工藝簡單，粒子可以重復使用，極大降低了4?氯酚廢水的處理成本，并提高了4?氯酚廢水處理效率。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，特別涉及Sn/Sb-Mn-GAC粒子制備及其在三維電化學反應處理4-氯酚廢水中的應用。

背景技術

隨著石油化工、塑料、合成纖維等工業的迅猛發展，生產中產生的含酚廢水排入自然界，造成水污染的同時，還影響了水生生物生長繁殖。含酚廢水是難降解有毒有機物，也是是環境治理中的難點，國內外對嚴格控制酚類物質的排放。

含酚類工業廢水的處理也成為熱點研究內容之一。目前含酚類物質廢水處理一般可采用吸附法，吸附劑常采用活性炭，然而吸附法處理只是實現酚類物質的相轉移，并不能進行有毒有害物質深度化及綠色化處理。電化學氧化作為高級氧化技術一種，具有氧化性強，反應速率快，適應性廣，無二次污染，處理設備簡單，電解條件易于操作控制等優點，成為難降解有毒有害廢水處理的研究熱點之一。龐杰等采用異相離子交換膜電滲析法處理苯酚廢水，考察了不同因素對苯酚處理效果的影響。實驗結果表明，該方法對苯酚廢水的處理效果較好，而且處理廢水的能耗低，操作過程也較方便。ZUCHENGWU使用β-PbO₂陽極研究了苯酚的氧化降解過程，在研究過程中考察了初始pH值、電流密度以及溫度對苯酚降解的影響，推測出了苯酚的降解途徑，而且建立了苯酚和苯醌氧化降解的數學模型。王太斌等采用一種自制的新型復合多孔電極-膨脹石墨基炭/炭復合電極(EGC電極)對苯酚進行了電化學氧化降解，并探討了苯酚的降解工藝條件。電-Fenton法是將電化學法和Fenton試劑法相結合的方法，電 -Fenton法的基本原理是在酸性溶液中，通過電解的方式使得O₂在陰極還原生成H₂O₂，生成的 H₂O₂迅速與Fe²⁺發生反應生成·OH和Fe³⁺，·OH具有很高的氧化電位其電位值達2.8V，利用·OH 的強氧化能力可將難降解的有機物污染物氧化降解為氧化為小分子的有機物，或者徹底降解為CO₂和H₂O；同時Fe³⁺又能在陰極被還原為Fe²⁺，從而形成一個循環進行氧化反應。電-Fenton 法的實質就是通過電化學法持續產生Fe²⁺和H₂O₂，形成一個循環。電-Fenton法作為一種新型的電化學處理方法被廣泛應用于處理含酚類、有機酸、農藥、有機合成染料、個人護理產品等難降解廢水的試驗研究。白煒等采用電-Fenton法處理了含酚廢水，經實驗分析得出電 -Fenton法處理苯酚模擬廢水的最佳反應條件為：pH值控制在2，電解電壓10V，反應時間為 60min，Na₂SO₄濃度為30g/L，苯酚初始濃度150mg/L，在該條件對苯酚的處理其去除率可達 82％。杜彥生等人采用電-Fenton法對二硝基重氮酚廢水進行了處理。實驗結果表明二硝基重氮酚廢水的最佳處理條件為：電解時間3.5h，pH值為4，直流電壓12V，H₂O₂的投加量為10mL/L，在此處理條件下二硝基重氮酚廢水COD去除率可達97.24％，色度去除率可達93.75％。