一种难降解钢铁废水的光催化-臭氧联用处理技术的制作方法_2

文档序号:9590834阅读:来源:国知局
解,不仅提高了光能利用率,同时也有效地节约了成本,有效地提高了光催化效率;其次,再通过臭氧催化剂进行臭氧催化氧化处理,选择的三元负载型臭氧催化剂不仅使用寿命长,而且催化效率高,进一步解决了光催化剂失活以及降解效果不佳的问题。同时,利用光催化与臭氧联用时产生了更多的强氧化剂羟基自由基,使得与钢铁废水中的有机物降解更为彻底,且臭氧的利用率也得到提高,能有效缩短降解时间。
[0017](3)本发明的光催化-臭氧催化氧化联用技术不仅可以用于钢铁工业废水的处理,还可用于其他工业废水以及受污染的自然水体的处理,具有较大的推广应用价值。
[0018]本发明利用光催化与臭氧催化的协同作用产生更多的强氧化剂羟基自由基,增强光催化技术的氧化能力,降低臭氧用量,使得与钢铁废水中的有机物降解更为彻底,提高废水的C0D的去除率;同时,臭氧的利用率也得到提高,能有效缩短降解时间,最大限度地降低能耗,节约成本。在具有可见光催化活性的Ti02基半导体光催化剂和具有三元负载型臭氧催化剂的共同作用下对钢铁工业废水进行降解处理,光照lh,臭氧曝气处理30min后,废水的C0D去除率达到70%以上。本方法操作工艺简单,不仅可以用于钢铁工业废水的处理,还可用于其他工业废水以及受污染的自然水体的处理,具有较大的推广应用价值。
【具体实施方式】
[0019]通过实施例,对本发明做进一步的说明。
[0020]实施例1:
首先,采用具有可见光催化活性的Bl2W06/(C,N, B)-Ti02复合半导体材料作为光催化剂,对100mL某钢铁产的冷乳生化废水进行光催化氧化处理,调节蠕动栗流速至60rpm,对钢铁废水进行初步降解;反应结束后,过滤。然后,废水经装有负载型Mn-Fe-Ce三元臭氧催化剂催化塔中,调节流量和控制曝气时间为6g/h和lOmin,对其进行深度降解,最终测得钢铁废水的C0D去除率达到62.1%。
[0021]实施例2:
首先,采用具有可见光催化活性的Bl2W06/(C,N, B)-Ti02复合半导体材料作为光催化剂,对100mL某钢铁产的冷乳生化废水进行光催化氧化处理,调节蠕动栗流速至60rpm,对钢铁废水进行初步降解;反应结束后,过滤。然后,废水经装有负载型Mn-Co-Ce三元臭氧催化剂的催化塔中,调节流量和控制曝气时间为6g/h和30min,对其进行深度降解,最终测得钢铁废水的C0D去除率达到72.9%。
[0022]实施例3:
首先,采用具有可见光催化活性的Bl2W06/(C,N, B)-Ti02复合半导体材料作为光催化剂,对100mL某钢铁产的冷乳生化废水进行光催化氧化处理,调节蠕动栗流速至60rpm,对钢铁废水进行初步降解;反应结束后,过滤。然后,废水经装有负载型Mn-Co-Ce三元臭氧催化剂催化塔中,调节流量和控制曝气时间为3g/h和30min,对其进行深度降解,最终测得钢铁废水的C0D去除率达到67.6%。
[0023]实施例4:
首先,采用具有可见光催化活性的(C,N,B)-Ti02半导体材料作为光催化剂,对100mL某钢铁产的冷乳生化废水进行光催化氧化处理,调节蠕动栗流速至60rpm,对钢铁废水进行初步降解;反应结束后,过滤。然后,废水经装有负载型Mn-Fe-Ce三元臭氧催化剂催化塔中,调节流量和控制曝气时间为6g/h和20min,对其进行深度降解,最终测得钢铁废水的 COD去除率达到64.1%。
【主权项】
1.一种难降解钢铁废水的光催化-臭氧联用处理技术,用于处理高COD浓度的难降解废水问题,其特征在于,包括以下步骤: (1)先将钢铁废水通过光催化反应装置,调节蠕动栗流速,控制循环水进出水流速,对钢铁废水进行初步降解; (2)待光催化反应结束后,将钢铁废水通过过滤器,去除光催化剂颗粒; (3)将初步处理后的钢铁废水通过装有高效臭氧催化剂的臭氧催化塔中,调节流量和控制曝气时间,对其进行深度降解; (4)反应结束后,最后将钢铁废水排出。2.根据权利要求1所述一种难降解钢铁废水的光催化-臭氧联用处理技术,其特征在于,所述的光催化剂为高催化活性的Ti02基半导体材料,且光催化反应装置的蠕动栗流速控制在40_60rpm。3.根据权利要求1所述一种难降解钢铁废水的光催化-臭氧联用处理技术,其特征在于,所述的高效臭氧催化剂是以Mn-Fe-Ce系、Mn_Co_Ce系等三元材料为主要成分的负载型臭氧催化剂;臭氧流量和曝气时间分别控制在3-6g/h和10-30min。4.根据权利要求1所述一种难降解钢铁废水的光催化-臭氧联用处理技术,其特征在于,所述的光催化反应中的光源为太阳光,臭氧发生器是利用空气来制取臭氧的装置。5.根据权利要求1所述一种难降解钢铁废水的光催化-臭氧联用处理技术,其特征在于,所述的光催化-臭氧联用技术是先利用光催化材料对废水进行光催化氧化过程,再通过臭氧催化剂进行臭氧催化氧化处理。
【专利摘要】本发明涉及一种难降解钢铁废水的光催化-臭氧联用处理技术,用于处理高COD浓度的难降解废水问题,先将钢铁废水通过光催化反应装置,调节蠕动泵流速,控制循环水进出水流速,对钢铁废水进行初步降解;待光催化反应结束后,将钢铁废水通过过滤器,去除光催化剂颗粒;将初步处理后的钢铁废水通过装有高效臭氧催化剂的臭氧催化塔中,调节流量和控制曝气时间,对其进行深度降解;反应结束后,最后将钢铁废水排出。本方法操作工艺简单,不仅可以用于钢铁工业废水的处理,还可用于其他工业废水以及受污染的自然水体的处理,具有较大的推广应用价值。
【IPC分类】C02F103/16, C02F9/04
【公开号】CN105347543
【申请号】CN201510721658
【发明人】何丹农, 童琴, 董亚梅, 吴晓燕, 尹桂林
【申请人】上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月30日
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