本发明属于电子废弃物资源化以及有机废水处理
技术领域：
，特别涉及用四价硫盐或单过硫酸盐（PMS）溶液作为氧化剂的高级氧化技术。
背景技术：
：近年来，基于自由基反应的高级氧化技术（AdvancedOxidationProcesses,AOPs），因其具有氧化能力强、反应速率快、选择性小、反应条件温和、灵活性高及对有机污染物矿化率高等优点，在有机废水处理领域得到了快速的发展。这些自由基包括硫酸根自由基（SO4•-）、羟基自由基（•OH）、超氧阴离子自由基（O2•-）等。它们通过电子转移的方式将大分子有机物分解成小分子有机物，再把小分子有机物分解为二氧化碳和水。锂离子电池以其具有比能量高、体积小、质量轻、应用温度范围广、自放电率低、循环寿命长、安全性能好等独特的优势，成为目前综合性能最好的电池体系，其使用量和报废量处于高速增长的阶段。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种采用废旧锂离子电池正极材料催化降解有机废水的方法，本发明在常温常压下进行，反应条件温和、反应速度快、易于操作、催化剂可重复利用。在电子废弃物资源化以及治理有机废水领域具有很大的应用潜力。本发明的技术方案具体介绍如下。本发明提供一种采用废旧锂离子电池正极材料催化降解有机废水的方法，包括以下步骤：（1）将废旧锂离子电池拆解，取出正极材料，经过热处理后，收集粒径大小为10~100µm正极材料粉末；（2）将正极材料粉末置于有机废水溶液中进行常温吸附，吸附时间为0.5~1h，之后加入氧化剂，常温下对有机废水进行催化降解；其中：所述氧化剂选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐或单过硫酸盐PMS中的一种或几种。上述步骤（1）中，废旧锂离子电池是钴酸锂电池或磷酸铁锂电池。上述步骤（2）中，有机废水溶液中含有罗丹明、亚甲基蓝或2,4,6-三氯酚中的一种或几种。上述步骤（2）中，有机废水溶液的初始pH值在2~9之间；有机废水溶液中的有机物的总的摩尔浓度在0.01mM~1mM之间。上述步骤（1）中，正极材料粉末和有机废水中总的有机物的投料质量比为1:10~1:100；吸附时间为0.5~1h。上述步骤（2）中，氧化剂和有机废水中总的有机物的摩尔比为2:1~100:1。优选的，摩尔比为20:1~80:1。上述步骤（2）中，降解反应时间为1~30min。上述步骤（2）中，降解反应时间为1~20min。和现有技术相比，本发明具有如下优点：1.本发明利用废旧锂离子电池作为催化剂降解有机废水达到了以废治废的目的。2.本发明反应条件温和，反应速度快，反应pH范围广，易操作。3.本发明的催化剂可回收重复利用，绿色环保。4.本发明降解有机污染物的效果良好，在环境治理领域有很大的应用潜力。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读本发明讲授的内容之后本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1本实例用废旧钴酸锂电池正极材料降解罗丹明B（RhB）的方法，包括以下步骤：1.拆解钴酸锂电池，收集经过热处理后的钴酸锂废旧电池正极材料粉末（平均粒径,10μm）。2.取三个反应容器，向其中各添加0.01mmol/L的RhB溶液。调初始pH为3。3.将0.12g/L的正极材料粉末分别放入1号和3号反应容器中，开始计时吸附1h。4.之后取两组一定浓度的亚硫酸氢钠储备液，分别放入2号和3号反应容器中，使亚硫酸氢钠的浓度达到1mmol/L，开始降解反应。5.大概30min过后基本完全反应，结果如表1所示。表1废旧钴酸锂电池正极材料降解罗丹明B项目反应容器（1号）反应容器（2号）反应容器（3号）添加物钴酸锂亚硫酸氢钠钴酸锂+亚硫酸氢钠RhB降解率%5.15.999.8结果表明：单独的钴酸锂放入RhB溶液后只有5.1%的降解作用；单独的亚硫酸氢钠溶液放入RhB溶液后只有5.9%的降解作用；而联合钴酸锂和亚硫酸氢钠使用，对RhB的降解率达到了99.8%。说明钴酸锂可以活化亚硫酸氢钠，使RhB迅速褪色，其处理效果明显优于钴酸锂或亚硫酸氢钠单独作用。实施例2本实例用废旧磷酸铁锂电池正极材料降解亚甲基蓝（MB）的方法，包括以下步骤：1.拆解磷酸铁锂电池，收集经过热处理后的在磷酸铁锂废旧电池正极材料粉末（平均粒径,10μm）。2.取三个反应容器，向其中各添加0.03mmol/LMB溶液。调初始pH为7。3.将0.12g/L的正极材料粉末放入1号和3号反应容器中，开始计时吸附30min。4.之后取一定浓度的PMS储备液，放入2号和3号反应容器中，使PMS的浓度达到1mM，开始降解反应。5.5min后基本完全反应，结果如表2所示。表2用废旧磷酸铁锂电池正极材料降解亚甲基蓝项目反应容器（1号）反应容器（2号）反应容器（3号）添加物磷酸铁锂PMS磷酸铁锂+PMSMB降解率%4.520.599.9结果表明：单独的磷酸铁锂放入MB溶液只有4.5%的降解作用；单独的PMS溶液放入MB溶液只有20.5%的降解作用；而联合磷酸铁锂和PMS使用，MB的降解率达到99.9%。说明磷酸铁锂可以活化PMS，使MB迅速褪色，其处理效果明显优于磷酸铁锂或PMS单独作用。实施例3本实例用废旧钴酸锂电池正极材料降解2,4,6-三氯酚（2,4,6-TCP）的方法，包括以下步骤：1.拆解钴酸锂电池，收集经过热处理后的钴酸锂废旧电池正极材料粉末（平均粒径,10μm）。2.取三个反应容器，向其中各添加0.05mM的2,4,6-TCP溶液。调初始pH为8。3.将0.12g/L的正极材料粉末放入1号和3号反应容器中，开始计时1h。4.之后取一定浓度的PMS储备液，放入2号和3号反应容器中，使PMS的浓度达到1mM，开始降解反应。5.20min后基本完全反应，结果如表3所示。表3用废旧钴酸锂电池正极材料降解2,4,6-三氯酚项目反应容器（1号）反应容器（2号）反应容器（3号）添加物钴酸锂PMS钴酸锂+PMS2,4,6-TCP降解率%1.729.399.9结果表明：单独的钴酸锂放入2,4,6-TCP溶液后只有1.7%的降解作用；单独的PMS放入2,4,6-TCP溶液后只有29.3%的降解作用；而联合钴酸锂和PMS使用，对2,4,6-TCP的降解率达到99.9%。说明钴酸锂可以活化PMS，使2,4,6-TCP迅速降解，其处理效果明显优于钴酸锂或PMS单独作用。当前第1页1 2 3