[發(fā)明專利]一類復(fù)合型吸附材料在同時(shí)去除廢水中苯酚和Cr(VI)的應(yīng)用和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110814472.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN113385147B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李蓉;陳斌;崔蕓蕓;孫偉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/22
• 分類號(hào): B01J20/22;B01J31/22;C02F1/28;C07F7/08;B01J20/30;C02F101/22;C02F101/34
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發(fā)明公開了一類復(fù)合型吸附材料在同時(shí)去除廢水中苯酚和Cr(Ⅵ)的應(yīng)用和方法，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法將EDTA?Silica和EDTA?Fesupgt;2+/supgt;?Silica兩種復(fù)合型吸附材料高效地用于廢液中苯酚和Cr(Ⅵ)的同步去除。研究結(jié)果表明，在二元模擬廢液體系中，基于兩種吸附材料中配體EDTA的Fenton反應(yīng)催化特性以及金屬螯合特性，同時(shí)利用苯酚和Cr(Ⅵ)的正向協(xié)同作用，使得該法在苯酚?Cr(Ⅵ)模擬廢液的處理過程中表現(xiàn)出優(yōu)異的去除效果，使用的固體吸附材料便于回收，不存在二次污染。在實(shí)際應(yīng)用中，兩種材料的使用可以根據(jù)工業(yè)廢水的具體情況以及排放標(biāo)準(zhǔn)靈活選擇；所提出的方法在油漆、油墨、皮革、紡織工業(yè)等工業(yè)廢水的處理領(lǐng)域中，將會(huì)具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于吸附法降解苯酚和去除鉻的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一類復(fù)合型吸附材料在同時(shí)去除廢水中苯酚和Cr(Ⅵ)的應(yīng)用和方法。

背景技術(shù)

苯酚作為重要的工業(yè)排放物，其毒性大，可造成水生物死亡以及農(nóng)作物減產(chǎn)或枯死，對(duì)人體有致癌、致畸以及致突變等副作用。作為各國(guó)環(huán)保部門優(yōu)先控制、重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和治理的污染物，苯酚在受污水體中的檢測(cè)率和超標(biāo)率均很高。目前，苯酚的主要處理思路是利用經(jīng)典Fenton反應(yīng)即Fe²⁺/Fe³⁺之間的循環(huán)氧化還原促進(jìn)H₂O₂釋放出羥基自由基HO·，再通過HO·降解苯酚。Selamawit等人通過在經(jīng)典Fenton反應(yīng)體系中加入液態(tài)螯合劑EDTA，規(guī)避了經(jīng)典Fenton反應(yīng)低pH的條件限制，但因所使用的EDTA為液體狀態(tài)，存在二次污染的問題。并且在實(shí)際的苯酚工業(yè)廢水中還存在重金屬離子鉻，且六價(jià)鉻Cr(Ⅵ)具有易被機(jī)體吸收、毒性強(qiáng)、腐蝕性強(qiáng)、可致癌等危害，嚴(yán)重威脅生態(tài)系統(tǒng)甚至人類健康。國(guó)際抗癌研究中心和美國(guó)毒理學(xué)組織已將其列為損害人體最為嚴(yán)重的8種化學(xué)物質(zhì)之一。

除了垃圾滲濾液外，苯酚和Cr(Ⅵ)還普遍存在于油漆、油墨、皮革和紡織工業(yè)排放物中。因此，對(duì)于苯酚和Cr(Ⅵ)共存的工業(yè)廢水的處理一直是世界范圍內(nèi)的難題。目前，此類廢水的處理方法主要有Fenton氧化法、光催化氧化法、改良型Fenton氧化法和低溫等離子體技術(shù)。這些方法的思路是通過化學(xué)氧化還原先將高毒性的苯酚和Cr(Ⅵ)轉(zhuǎn)換成低毒或無毒物質(zhì)，再通過沉淀等方法進(jìn)行去除。這些處理方法雖然能達(dá)到較好的去除效果，但存在處理過程中受pH影響較大、反應(yīng)后溶液中鐵、鉻含量均不足以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)、成本高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一類復(fù)合型吸附材料在同時(shí)去除廢水中苯酚和Cr(Ⅵ)的應(yīng)用和方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開了復(fù)合型吸附材料在同時(shí)去除廢水中的苯酚和Cr(Ⅵ)中的應(yīng)用，所述復(fù)合型吸附材料為EDTA-Silica和/或EDTA-Fe²⁺-Silica吸附材料；其中：

所述EDTA-Silica吸附材料的結(jié)構(gòu)式如下式I所示：

所述EDTA-Fe²⁺-Silica吸附材料的結(jié)構(gòu)式如下式II所示；

優(yōu)選地，所述廢水是涉及油漆、油墨、皮革和紡織等工業(yè)領(lǐng)域的廢液。

優(yōu)選地，所述EDTA-Silica吸附材料對(duì)苯酚和Cr(Ⅵ)的去除率達(dá)95％以上，對(duì)總鉻的去除率達(dá)85％以上。

優(yōu)選地，所述EDTA-Fe²⁺-Silica吸附材料對(duì)苯酚和Cr(Ⅵ)的去除率達(dá)92％以上，對(duì)總鉻的去除率達(dá)82％以上。

優(yōu)選地，所述EDTA-Silica吸附材料的制備方法如下：