一种降解废水中苯胺的方法与流程

本发明涉及一种降解废水中苯胺的方法，利用mn²⁺催化h2o2，在nahco3的作用下降解废水中的苯胺，属于废水处理领域。

背景技术：

苯胺是无色油状液体，具有生物毒性、致癌性等特点。苯胺是重要的工业原料，在橡胶。农业，印染行业都有广泛的应用。苯胺通过工业废水排放进入水体，通过皮肤、呼吸道和消化道进入人体，破坏血液造成溶血性贫血，损害肝脏引发肝炎，对环境和人体健康具有极大地危害。因此苯胺被要求在生产过程中严格控制其排放浓度。

传统的苯胺废水处理方法有物理法，化学法和生物法，这几种处理方法都可以一定程度的降解苯胺，然而化学法和生物法不能够回收利用苯胺，在降解过程中需要的成本较高，物理法虽然能回收苯胺，但由于其工艺复杂不适合工业化应用。因此，寻找新型的苯胺处理方法逐渐引起人们的重视，利用mn²⁺催化h2o2，在nahco3的作用下降解苯胺是一种新型的苯胺废水处理方法，可以有效的降解废水中的苯胺。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种金属mn²⁺催化h2o2，在nahco3的作用下氧化降解含苯胺废水的处理方法。mn²⁺催化h2o2产生so4^·-、¹o2和o2^·-自由基激活苯胺形成苯胺自由基，mn²⁺与hco3^-形成m＝o，与苯胺自由基反应形成聚合物。

本发明的技术方案概述如下：

一种苯胺废水的处理方法，其特征是包括如下步骤：

1)称取固体nahco3溶于蒸馏水中，配制浓度为0.05m-0.4m的nahco3水溶液，调节ph＝7-9.5，得溶液a；称取固体mncl2·4h2o溶于蒸馏水中，配制5mm-35mm的mncl2水溶液，调节ph＝7-9.5，得溶液b；将含有苯胺的工业废水稀释，取浓度范围在0.4mm-2mm的含苯胺废水，调节ph＝7-9.5，得溶液c，溶液a，b和c的ph值保持相同；

2)按体积比为(0.5-2)：(0.5-2)：1：0.05的比例，将溶液a、溶液b、溶液c和30％过氧化氢溶液混匀，在25-35℃，100-300r/min的条件下反应。

优选步骤是步骤1)配制浓度为0.2m的nahco3水溶液，调节ph＝8.5-9.0，得溶液a；配制浓度为20mm的mncl2溶液，调节ph＝8.5-9.0，得溶液b，取浓度为1mm的含苯胺废水，调节ph＝8.5-9.0，得溶液c，调节溶液a，b和c的ph值保持相同。

优选步骤是步骤2)按体积比为1：1：1：0.05的比例，将溶液a、溶液b、溶液c和30％h2o2混匀，在30℃，150r/min的条件下反应。

具体说明如下：

苯胺检测：具体检测方法参考国标法n-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法检测苯胺，根据测得的吸光度值可得到苯胺浓度。反应开始后，定时从反应体系中定量的反应溶液于25ml具塞比色管中，各加水至10ml，摇匀后加入0.6ml10％硫酸氢钾溶液，调节ph值至1.5–2.0，加入1滴5％亚硝酸钠溶液，摇匀后放置3min，加入2.5％氨基磺酸铵溶液0.5ml，充分震荡后放置3min，待气泡除尽后加入1.0ml2％n-(1-奈基)乙二胺盐酸盐水溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀后放置30min，最后于545nm波长处用10mm比色皿以水作参比测定吸光度，根据吸光度值确定反应液中苯胺的浓度。通过浓度的降低来判断苯胺的消耗量。可推测反应是否对苯胺进行了选择性氧化。

抑制剂反应：在原反应体系种类及含量不变的基础上，额外添加更溶液捕捉活性自由基的物质。在测苯胺含量时，如果与原结果(不添加自由基抑制剂)相同，则证明反应中不存在该类自由基；如果苯胺的降解效果明显下降，则证明该体系中存在该种自由基：糠醇(ffa)是自由基单线态氧的抑制剂、乙醇(ethonal)是自由基羟基的抑制剂、铜离子(cu²⁺)是自由基羟基的抑制剂。

配制浓度为50ml0.2m的nahco3水溶液，调节ph＝8.5，记为a溶液；配制浓度为20mm的mncl2溶液，调节ph＝8.5，记为溶液b；将苯胺废水稀释至1mm，调节ph＝8.5，得溶液c。按体积比为1:1:1:0.05的比例，将溶液a、b、c和30％的h2o2混匀，在30℃，150r/min的条件下反应，苯胺的降解率为100％。

本发明的优点：

本发明的方法可以有效的氧化降解苯胺废水，是一种新型的苯胺废水处理方法。此方法对于废水中的苯胺物质可以完全去除，远高于现有的苯胺废水去除效率。

附图说明

图1：不同反应条件下苯胺的降解效果图。

图2：不同浓度nahco3条件下，苯胺废水的降解效果图。

图3：ph＝8.5时，过氧化氢浓度分别为2mm-20mm时苯胺的降解效果。

图4：ph＝8.5添加抑制剂是苯胺的废水的降解效果图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种含苯胺废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)配制浓度为0.2m的nahco3水溶液，调节ph＝8.5，得溶液a；配制浓度为20mm的mncl2溶液，调节ph＝8.5，得溶液b；取浓度为1mm的苯胺废水溶液，调节ph＝8.5，得溶液c，调节溶液a，b和c的ph保持相同。

(2)按体积比为1：1：1：0.05的比例，将溶液a、溶液b、溶液c和30％h2o2混匀，在30℃，150r/min的条件下反应。

在ph＝8.5，0.5小时后反应达到平衡，参考国标法n-(1-萘基)乙二胺偶氮风光光度法检测苯胺的浓度，如图1所示，最终苯胺的降解率为100％。

实施例2

一种含苯胺废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)配制浓度为0.2m的nahco3水溶液，调节ph＝9，得溶液a；配制浓度为20mm的mncl2溶液，调节ph＝9，得溶液b；取浓度为1mm的苯胺废水溶液，调节ph＝9，得溶液c，调节溶液a，b和c的ph值保持相同。

(2)按体积比为1：1：1：0.5的比例，将溶液a、溶液b、溶液c和30％h2o2混匀，在30℃，150r/min的条件下反应。

在ph＝9，0.5小时后反应达到平衡，参考国标法n-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法检测苯胺的浓度，如图1所示，最终苯胺的降解率为90％。

实施例3

(1)配制浓度为0.05m的nahco3水溶液，调节ph＝7，得溶液a；配制浓度为5mm的mncl2水溶液，调节ph＝7，得溶液b；取浓度范围为0.4mm的含苯胺废水，调节ph＝7，得溶液c，调节溶液a，b和c的ph值保持相同；

(2)按体积比为0.5：0.5：1：0.05的比例，将溶液a、溶液b、溶液c和30％h2o2混匀，在25℃，100r/min的条件下反应。

在ph＝7，2小时后反应达到平衡，参考国标法n-(1萘基)乙二胺偶氮分光光度法检测苯胺的浓度，如图1所示，最终苯胺的降解率为32％.

实施例4

一种含苯胺废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)配制浓度为0.4m的nahco3水溶液，调节ph＝9.5，得悬浮液a；配制浓度为35mm的mncl2水溶液，调节ph＝9.5，得溶液b；取浓度范围为2mm的含苯胺废水，调节ph＝9.5，得溶液c，调节溶液a，b和c的ph值保持相同。

(2)按体积比为2：2：1：0.05的比例，将溶液a、溶液b、溶液c和30％h2o2混匀，在35℃，300r/min的条件下反应。

在ph＝9.5，1小时后苯胺达到平衡，参考国标法n-(1萘基)乙二胺偶氮分光光度法检测苯胺的浓度，如图1所示，最终苯胺的降解率为69％。

实施例5

一种含苯胺废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)分别配制浓度为0.05m、0.1m和0.4m的nahco3水溶液，调节ph＝8.5，得溶液a1、a2、a3；配制浓度为20mm的mncl2溶液，调节ph＝8.5，得溶液b；取浓度为1mm的苯胺废水溶液，调节ph＝8.5，得溶液c，调节溶液a，b和c的ph保持相同。

(2)按体积比为1：1：1：0.05的比例，将溶液a(1-3)、溶液b、溶液c和30％h2o2分别混匀，在30℃，150r/min的条件下反应。

在ph＝8.5，2h小时后反应完成，参考国标法n-(1-萘基)乙二胺偶氮风光光度法检测苯胺的浓度，如图2所示，nahco3浓度为0.05m时，苯胺的降解率为67％、nahco3浓度为0.1m时，苯胺的降解率为98％、nahco3浓度为0.4m时，苯胺的降解率为98％。

实施例6

一种含苯胺废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)配制浓度为0.2m的nahco3水溶液，调节ph＝8.5，得溶液a；配制浓度为20mm的mncl2溶液，调节ph＝8.5，得溶液b；取浓度为1mm的苯胺废水溶液，调节ph＝8.5，得溶液c，调节溶液a，b和c的ph值保持相同。

(2)按体积比为1：1：1：(0.01-0.1)的比例，将溶液a、溶液b、溶液c和30％h2o2混匀，在30℃，150r/min的条件下反应。

在ph＝8.5，2小时后反应完成，参考国标法n-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法检测苯胺的浓度，如图3所示，h2o2的浓度为2mm时，苯胺的降解率为21％、h2o2的浓度为5mm时，苯胺的降解率为49％、h2o2的浓度为10mm时，苯胺的降解率为92％、h2o2的浓度为20mm时，苯胺的降解率为98％

实施例7

(1)配制浓度为0.2m的nahco3水溶液，调节ph＝8.5，得溶液a；配制浓度为20mm的mncl2水溶液，调节ph＝8.5，得溶液b；取浓度范围为1mm的含苯胺废水，调节ph＝8.5，得溶液c，调节溶液a，b和c的ph值保持相同；

(2)按体积比为0.5：0.5：1：0.05的比例，将溶液a、溶液b、溶液c和30％h2o2混匀，将迅速混匀的反应液中分别加入1mm甲醇、糠醇、cu²⁺和去离子水，在25℃，100r/min的条件下反应。

在ph＝8.5，2小时后反应完成，参考国标法n-(1萘基)乙二胺偶氮分光光度法检测苯胺的浓度，如图4所示，加入1mm的去离子水后，苯胺的降解率为98％、加入1mm甲醇后，苯胺的降解率为79％、加入1mm的糠醇后，笨啊的降解率为49％、加入1mm的cu²⁺后，苯胺的降解率为41％。