专利名称：用紫外光进行催化氧化的工业废水处理方法
技术领域：
本发明涉及污水处理技术，尤其涉及一种用紫外光进行催化氧化的工业废水处理方法。
背景技术：
环境保护是当今人类社会面临的重要课题。特别是，对于城市生活及工业生产中形成的污水的处理是目前环保事业的重中之重。通常，目前主流的污水处理厂主要采用过滤法、混凝法和沉淀法等污水处理技术。过滤法只能去除杂质，对化学需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)高的污水效果不大，而且过滤的动力消耗高，污水处理成本增加。混凝法尤其适合于印染行业产生的印染废水。但，对于其他类型的工业废水，该方法的效果并不能令人满意。沉淀法虽然处理成本相对较低，但该种方法的基建投资大、处理量相对较小、处理效率低。显然，上述三种方法对于工业污水的处理的技术效果并不非常理想。因此，业界亟需一种新型的污水处理技术来克服现有技术的上述不足。
发明内容
近年来的研究表明，光催化氧化对常规水处理技术难以处理的污染物都表现出了高效的降解效果。因此，本案的发明人基于多年的研发经验提出了一种新颖的用紫外光进行催化氧化的工业废水处理方法。本发明提出了一种用紫外光进行催化氧化的工业废水处理方法，包括在工业废水中加入催化剂；生成紫外光；以及用所生成的紫外光照射加入催化剂的工业废水，进行
催化氧化反应。 根据一个优选实施例，在上述工业废水处理方法中，所述催化剂为二氧化钛。根据一个优选实施例，在上述工业废水处理方法中，在所述用所生成的紫外光照射加入催化剂的工业废水的步骤之前，还包括在所述工业废水中加入双氧水。根据一个优选实施例，在上述工业废水处理方法中，在所述用所生成的紫外光照射加入催化剂的工业废水的步骤之前，还包括在所述工业废水中加入臭氧。根据一个优选实施例，在上述工业废水处理方法中，在所述用所生成的紫外光照射加入催化剂的工业废水的步骤之前，还包括在所述工业废水中加入氧化芬顿。根据一个优选实施例，在上述工业废水处理方法中，所述紫外光为254nm或 185nm。本案发明人的实验已证实利用紫外线的该项技术相比较其它水处理技术(例如活性炭吸附、化学氧化、湿式氧化、超临界水氧化、生物处理等)，它还具有以下几方面优势(1)能使污染物质完全矿化分解，不会产生二次污染；(2)光催化反应对有机物的降解没有选择性；(3)可以在常温常压下进行反应，降低能耗减少操作困难；(4)光催化剂具有廉价、 无毒、稳定以及可以重复利用等特点；(5)具有大规模利用太阳能进一步降低能耗的前景。 此外，通过结合双氧水、臭氧和氧化芬顿可以取得更佳的污水降解效果。
图1示出了根据本发明的基本方法的示意性流程图。
具体实施例方式本发明的基本原理是光化学氧化法。本发明的方法在化学氧化和光辐射的共同作用下，提高氧化反应的速率和氧化能力。本发明的光化学氧化法以紫外光为辐射源，同时水中需预先投入一定量氧化剂和催化剂。本发明对难降解而具有毒性的小分子有机物去除效果极佳。此外，本发明的光化学氧化反应使水中产生许多活性极高的自由基，这些自由基很容易破坏有机物结构。以下结合附图详细描述本发明的技术方案。其中，相同的标号用于表示相同的元素，且以下描述中的具体技术术语并不构成对本发明的技术方案本身的实质性限制。实际上，本领域的技术人员所熟知的各种变化都是允许的。图1示意性地示出了根据本发明的用紫外光进行催化氧化的工业废水处理方法的基本步骤。如图1所示，该方法包括在工业废水中加入催化剂(步骤101)；生成紫外光 (步骤102)；以及用所生成的紫外光照射加入催化剂的工业废水，进行催化氧化反应(步骤 103)。可用于工业废水中的催化剂有许多中。在本发明的步骤101中，优选采用二氧化钛。二氧化钛的优势在于其强氧化性、对作用对象的无选择性与最终可使有机物完全矿化。此外，步骤102中的紫外光通常是利用水银放电管来生成的。该水银放电管的管体内悬浮着水银蒸汽这种惰性气体，是包含两个电极和绝缘器的一根石英玻璃管。当紫外线灯管通电且被激发后，可以产生紫外光。紫外光为波长在400nm以下的光辐射。基于发明人的实验表明，本发明中优选采用254nm或185nm的紫外光，这两种波长尤其适用于污水处理和杀菌消毒。此外，在进行催化氧化反应之前，还需要加入氧化剂。较佳地，氧化剂可以选用臭氧、过氧化氢或者氧化芬顿。本发明通过结合氧化剂的氧化作用和光化学辐射来产生氧化能力很强的自由基。特别是，基于发明人的研究，紫外光加臭氧的组合可以氧化臭氧所不能氧化的微污染水中的有机物，如三氯甲烷、四氯化碳等等，从而降低水中的致突变物活性，其氧化效果比单独使用紫外光或者单独使用臭氧都更好。最后，发明人的研究还表明紫外光的功率对光催化反应具有较强的影响。因此， 通过选取合适的紫外光功率可以以较低的能耗实现较佳的去污效果。另一方面，紫外光催化对某些特定有毒有害物质的亦具有突出的降解效果。
权利要求
1.一种用紫外光进行催化氧化的工业废水处理方法，包括 在工业废水中加入催化剂；生成紫外光；以及用所生成的紫外光照射加入催化剂的工业废水，进行催化氧化反应。
2.如权利要求1所述的工业废水处理方法，其特征在于，所述催化剂为二氧化钛。
3.如权利要求1所述的工业废水处理方法，其特征在于，在所述用所生成的紫外光照射加入催化剂的工业废水的步骤之前，还包括在所述工业废水中加入双氧水。
4.如权利要求1所述的工业废水处理方法，其特征在于，在所述用所生成的紫外光照射加入催化剂的工业废水的步骤之前，还包括在所述工业废水中加入臭氧。
5.如权利要求1所述的工业废水处理方法，其特征在于，在所述用所生成的紫外光照射加入催化剂的工业废水的步骤之前，还包括在所述工业废水中加入氧化芬顿。
6.如权利要求1所述的工业废水处理方法，其特征在于，所述紫外光为254nm或 185nm。
全文摘要
本发明提出了一种用紫外光进行催化氧化的工业废水处理方法，包括在工业废水中加入催化剂；生成紫外光；以及用所生成的紫外光照射加入催化剂的工业废水，进行催化氧化反应。相对于传统的工业废水处理方法，本发明至少具有减少二次污染、降低能耗、操作简便等优点。
文档编号C02F1/32GK102452698SQ201010519059
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者员帅波 申请人:上海化学工业区中法水务发展有限公司