[發(fā)明專利]一種太陽光下光催化處理老齡垃圾滲濾液的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910545374.4
• 申請日: 2019-06-22
• 公開（公告）號: CN110304682A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫曉杰;李潔;伍貝貝;秦永麗;歐車權(quán)益;李倩;鄒雨竹;張紅霞;徐旭
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/72;B01J27/24;C02F101/30;C02F103/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種太陽光下光催化處理老齡垃圾滲濾液的方法。將光催化劑加入老齡垃圾滲濾液，在磁力攪拌和太陽光的作用下，進行光催化氧化反應(yīng)，從而使老齡垃圾滲濾液得以處理。其中所述光催化劑的制備采用二次水熱法，以硫酸鈦為納米二氧化鈦前驅(qū)體，偏釩酸銨為釩源，三乙醇胺為氮源，共摻雜獲得改性二氧化鈦光催化劑，即V?N?TiO₂。本發(fā)明可以利用太陽光進行光催化氧化處理可生化性差的老齡垃圾滲濾液，簡單易行，經(jīng)濟有效，二次污染小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保和光催化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽光下光催化處理老齡垃圾滲濾液的方法。

背景技術(shù)

生物法是目前最為普遍的垃圾滲濾液處理方法。然而，隨著填埋時間的延長，滲濾液中可生物降解有機物含量逐漸降低，難生物降解有機物含量累積，污染物濃度無法得到進一步降低。

光催化氧化是在有催化劑的條件下進行光化學(xué)降解的過程，具有強氧化性、反應(yīng)速度快、無二次污染并可在常溫常壓下反應(yīng)等優(yōu)勢，被認(rèn)為是具有良好發(fā)展前景的環(huán)保新技術(shù)。通過光催化氧化法，滲濾液中難降解有機物在強氧化性自由基的作用下被降解為CO₂和H₂O、無機鹽類及無機酸等小分子。

催化劑是光催化氧化反應(yīng)最核心的部分，二氧化鈦以其無毒、廉價、高光催化活性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等引起了廣大科研工作者的興趣。但是由于二氧化鈦帶隙較寬，導(dǎo)致它只能吸收利用太陽光中的紫外光，而紫外光只占太陽光的4%-5%，因此，導(dǎo)致二氧化鈦對太陽光的利用率極低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種太陽光下光催化處理老齡垃圾滲濾液的方法。

本發(fā)明的思路：老齡垃圾滲濾液由于其可生化性差，成分復(fù)雜等特點成為目前填埋場管理的一大難題。光催化氧化法被認(rèn)為是目前具有良好發(fā)展前景的環(huán)保新技術(shù)，可以高效降解各種難降解物質(zhì)；然而二氧化鈦作為目前最為廉價高效的光催化劑，由于其自身缺陷，對于太陽光的利用率極低。本發(fā)明方法通過二次水熱共摻雜釩、氮改性二氧化鈦，使其可在太陽光下處理老齡垃圾滲濾液，達(dá)到經(jīng)濟高效處理生物法難以降解的老齡垃圾滲濾液。

具體步驟為：

（1）將Ti(SO₄)₂與定量的NH₄VO₃溶入70 mL超純水中混合均勻，得到混合溶液，其中Ti(SO₄)₂的濃度為1 mol?L^-1，NH₄VO₃與Ti(SO₄)₂的分子含量比為0.2~1%，隨后將混合溶液移至聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，并嚴(yán)格密封，后置入烘箱100℃水熱保持20 h，自然冷卻至室溫后，所得水熱樣品經(jīng)8000 r/min的轉(zhuǎn)速離心5 min，并用超純水和乙醇輪流分別清洗4~6次后，于70℃干燥8 h，制得一次水熱終產(chǎn)物，V改性TiO₂，即V-TiO₂。

（2）取1.5 g步驟（1）制得的V-TiO₂混入70 mL三乙醇胺溶液中，攪拌，超聲震蕩15min，制得混合液，隨后將混合液移至聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜中嚴(yán)格密封，置入烘箱于180℃反應(yīng)22 h，自然冷卻至室溫后，所得水熱樣品經(jīng)8000 r/min的轉(zhuǎn)速離心5 min，并用超純水和乙醇輪流分別清洗4~6次后，于70℃干燥6 h，180℃干燥10 h，制得二次水熱終產(chǎn)物，V、N改性TiO₂，即光催化劑V-N-TiO₂。

（3）老齡垃圾滲濾液由頂部進水口進入反應(yīng)主體，將步驟（2）制得的光催化劑V-N-TiO₂投入老齡垃圾滲濾液中，在太陽光下進行反應(yīng)1~4 h，同時通過轉(zhuǎn)子和磁力攪拌器進行攪拌，反應(yīng)完成后進行靜置沉淀0.5~1 h，經(jīng)底部出水口流出，即實現(xiàn)太陽光下光催化處理老齡垃圾滲濾液。