催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法
【专利摘要】本发明涉及一种催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法，属于废水处理方法领域。所述的催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法，包括以下步骤：将铁屑和条形铜片按一定比例混合均匀后，置于反应器中，加入待处理的含硝基苯废水，在厌氧条件下，以140r/min的速度搅拌反应，静置沉淀后排出水清水即为预处理好的废水，为后续的生物处理提供有利条件。本发明所述的催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法，硝基苯能在铜电极上直接发生得电子还原反应，而不仅仅是通过原电池反应产物而促发的间接还原反应，这就是催化铁内电解法与传统铁屑法反应机理的本质区别，催化铁内电解法可将硝基苯类化合物转化为苯胺类化合物，达到处理该废水降低毒性，提高BOD5/COD比值的目的，为后续的生化处理提供有利条件。
【专利说明】催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法，属于废水处理方法领 域。
【背景技术】
[0002] 硝基苯类化合物在化学工业中是制备各种胺类化合物的原料，其生产废水难W生 化降解。硝基苯是一种有潜在致癌性的有毒物质，属我国优先控制污染物之一，国家严格规 定废水中硝基化合物的含量均不得超过5mg / L(GB8978-1996)。此类物质结构稳定，种 类多而复杂，属于生物难降解物质，不能直接用生化方法进行处理。因此，在传统的生物处 理前需进行各种物理化学预处理。
[0003] 因此，研究一种处理效果好、运行简单W及成本低的适用于硝基苯废水的处理方 法具有很高的应用前景。
【发明内容】
[0004] 本发明旨在提供一种处理效果好、运行简单W及成本低的适用于硝基苯废水的预 处理方法。
[0005] 本发明所述的催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法，包括W下步骤： 将铁屑和条形铜片按一定比例混合均匀后，置于反应器中，加入待处理的含硝基苯废 水，在厌氧条件下，W 14化/min的速度揽拌反应，静置沉淀后排出水清水即为预处理好的 废水，为后续的生物处理提供有利条件。
[0006] 优选的，本发明所述的铁屑加入量为lOg/L，条形铜片加入量为Ig/L。
[0007] 更优选的，本发明所述的反应时间为60min。
[0008] 本发明所述的预处理方法，采用催化铁内电解法，使废水中的硝基苯转化为苯胺， 有效地降低了硝基苯对微生物的毒性，为进一步生化处理创造了条件。
[0009] 在本发明所述的预处理方法中，硝基苯在铜电极上出现了一组明显的还原峰，且 它们的还原电位比析氨电位更正，表明硝基苯能在铜电极上被直接还原，且反应比水的还 原更容易发生。当溶液的抑值呈弱碱性时，硝基苯的还原电位向正方向移动，峰电流明显 增大，说明硝基苯在铜电极上的直接电还原反应在弱碱性条件下效果较好。当溶液初始抑 呈酸性时，硝基苯还原电流较大，同时，析氨电流也较大，说明酸性条件有利于硝基苯在铜 电极上的直接电还原反应和析氨反应。相应条件下，硝基苯在石墨电极上没有还原峰，表明 硝基苯在石墨电极上不能发生直接还原反应。表明硝基苯能在铜电极上得电子被直接还 原，而不仅仅是通过原电池反应产物而促发的间接电还原反应，该就是催化铁内电解法与 传统铁屑法反应机理的本质区别。
[0010] 在本发明所述的预处理方法中，经催化铁内电解法处理60min后，硝基苯的吸收 峰逐渐减弱，并且出现了吸收峰的红移，最终该吸收波长变为Amax = 278. 19皿。并且还 原产物的紫外吸收光谱中出现了 A为230nm的新吸收峰，随着反应的进行，该吸收峰逐渐 增强，可见生成的产物浓度不断升高。经酸化后，还原产物的紫外吸收光谱中230nm处的 新吸收峰消失，红移之峰重新回到267nm处，强度降低。质子化实验证明硝基苯催化铁内 电解的还原产物是苯胺。可W推断，A= 230nm处的吸收为苯胺的助色基团-N肥引起的 K带吸收，同时结合苯胺在A= 280nm处存在助色基团的B吸收带，可W推断，硝基苯在整 个降解过程中出现红移，主要原因为苯胺的B吸收带与硝基苯的B吸收带发生了叠加，而 整体趋势随硝基苯量的减少而逐步向苯胺的B吸收带偏移。
[0011] 在本发明所述的预处理方法中，同时试验表明，进水抑值对硝基苯的降解效率影 响并不太大，在实验pH值范围内，催化铁内电解法对硝基苯的处理效果均较好。该是由催 化铁内电解法的机理决定的，铜作为处理剂的一个组分和铁形成原电池，发生电极反应，除 了通过电极产物使硝基苯还原，更重要的是能够使硝基苯在其表面直接发生得电子还原反 应。总而言之，催化铁内电解法对硝基苯废水进行预处理是将硝基苯还原为苯胺，其中包 括多种机理。在偏酸性溶液中，催化铁法处理废水的效果是化、馬的还原能力使硝基苯转 化为苯胺等诸多作用的协同效应；在中性和偏碱性溶液中，催化铁法处理废水的效果是馬、 Fe(OH),的还原作用，W及硝基苯在铜电极上的直接电还原等作用的综合效应，但主要是硝 基苯在铜电极上的直接得电子还原反应。
[0012] 本发明所述的催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法，硝基苯能在铜电极上直 接发生得电子还原反应，而不仅仅是通过原电池反应产物而促发的间接还原反应，该就是 催化铁内电解法与传统铁屑法反应机理的本质区别，催化铁内电解法可将硝基苯类化合物 转化为苯胺类化合物，达到处理该废水降低毒性，提高B0D5/C0D比值的目的，为后续的生 化处理提供有利条件。
【具体实施方式】 [001引 实施例一： 将铁屑和条形铜片按重量比为10:1混合均匀后，置于反应器中，加入待处理的含硝基 苯废水，铁屑和条形铜片的用量分别为lOg/L和Ig/L。在厌氧条件下，W 14化/min的速度 揽拌反应60min，静置沉淀后排出水清水即为预处理好的废水，为后续的生物处理提供有利 条件。
[0014] 实施例二：处理效果 使用本发明所述的催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法，对某化工厂的硝基苯废 水进行预处理，预处理效果如表-1所示。
[0015] 表-1预处理效果
【权利要求】
1. 催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法，包括以下步骤： 将铁屑和条形铜片按一定比例混合均匀后，置于反应器中，加入待处理的含硝基苯废 水，在厌氧条件下，以140r/min的速度搅拌反应，静置沉淀后排出水清水即为预处理好的 废水，为后续的生物处理提供有利条件。
2. 如权利要求1所述的催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法，其特征在于所述的 铁屑加入量为l〇g/L，条形铜片加入量为lg/L。
3. 如权利要求1所述的催化铁内电解法预处理硝基苯废水的方法，其特征在于所述的 的反应时间为60min。
【文档编号】C02F1/461GK104261517SQ201410470749
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】陆强 申请人:陕西华陆化工环保有限公司