一种含苯胺废水的处理方法与流程

本发明属于废水处理领域，涉及一种含苯胺废水的处理方法。

背景技术：

水污染问题一直是人类社会经济发展过程中关心的问题，如何有效地降解水中持久性难降解有机污染物是我们所关心的环境问题。苯胺是一种重要的原材料，被广泛的应用于农药、染料、香料、橡胶硫化和军工等行业。苯胺类物质具有很强的毒性，苯胺废水直接排放到环境中，会对水体造成严重污染。苯胺可以通过人的皮肤和呼吸道进入人体，造成人体组织缺氧，损害中枢神经系统，心血管系统和人体内脏。

治理苯胺废水最常用的方法是高级氧化技术，这是一种处理难降解有机污染物的新技术。根据不同的氧化剂和催化条件，传统的高级氧化技术可以分为芬顿氧化法、臭氧氧化法、光化学氧化法和电化学氧化法。通过反应产生具有高活性的中间体羟基自由基(ho·)，可以将废水中难降解的有机物氧化分解为无毒或者低毒的小分子物质，也可将有机物直接矿化为二氧化碳和水。然而，此过程要加入大量氧化剂从而增加成本，活化过程条件要求高。此外，由于ho·氧化能力随着ph的升高而迅速降低，传统高级氧化技术在碱性条件下处理有机废水的效率并不理想。近年来，利用过硫酸盐降解有机废水中污染物的新型高级氧化技术逐渐引起人们的重视。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种含苯胺废水的处理方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种含苯胺废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)配制浓度为6g/l-12g/l的γ-mnooh水悬浮液，调节ph＝4-11，得悬浮液a；配制浓度为6g/l-12g/l的过硫酸钾水溶液，调节ph＝4-11，得溶液b；取浓度范围在0.1g/l-0.3g/l的含苯胺废水，调节ph＝4-11，得溶液c；

(2)按体积比为(0.5-2)：(0.5-2)：1的比例，将悬浮液a、溶液b和溶液c混匀，在25-35℃，100-300r/min的条件下，反应4-6小时，过滤，得到滤液和滤渣，滤渣酸洗得到聚苯胺。

步骤(1)优选为：配制浓度为8g/l的γ-mnooh水悬浮液，调节ph＝9-10，得悬浮液a；配制浓度为8g/l的过硫酸钾水溶液，调节ph＝9-10，得溶液b；取浓度范围在0.1g/l-0.3g/l的含苯胺废水，调节ph＝9-10，得溶液c。

步骤(2)优选为：按体积比为1：1：1的比例，将悬浮液a、溶液b和溶液c混匀，在30℃，150r/min的条件下，反应6小时，过滤，得到滤液和滤渣，滤渣酸洗得到聚苯胺。

本发明的优点：

本发明的方法可以选择性氧化苯胺，且过程中生成了聚苯胺物质，可用于制得各种功能性设备和材料，既处理了污水，又可以实现污染物的再次利用。

附图说明

图1为不同ph条件下苯胺降解效果图；

图2为ph9.0-10.0，不同浓度苯胺的降解效果。

图3为γ-mnooh重复利用，催化性能效果图；

图4为聚苯胺固体红外测试效果图。

图5为聚苯胺飞行质谱测试效果图。

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

γ-mnooh的制备包括如下步骤：

(1)配制0.06m硫酸锰水溶液；常温常压，在搅拌下，持续向所述硫酸锰水溶液中通入氮气以排除水中的氧气，持续通气20min，得到无氧硫酸锰水溶液；

(2)在搅拌下，向1l无氧硫酸锰水溶液中加入30ml的30％h2o2并且搅拌均匀；

(3)向步骤(2)获得的溶液中加入300ml的氨水溶液，搅拌；溶液变成棕色悬浊液后，放入提前预热到95℃的恒温干燥箱内，稳定6h；倒出上清液，趁热用预先加热到80℃的蒸馏水洗涤所得到的沉淀物四次，将洗后的沉淀物冷冻干燥24h，研磨，得到γ-mnooh，装入样品瓶内放入干燥器中备用。

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8g/l的γ-mnooh水悬浮液，调节ph＝9，得悬浮液a；配制浓度为8g/l的过硫酸钾水溶液，调节ph＝9，得溶液b；取浓度0.27g/l的含苯胺废水，调节ph＝9,得溶液c；

(2)按体积比为1：1：1的比例，将悬浮液a、溶液b和溶液c混匀，在30℃，150r/min的条件下，反应6小时，过滤，得到滤液和滤渣，滤渣酸洗得到聚苯胺，见图4，图5。

苯胺的降解如图2所示。2h基本反应达到平衡，降解率为98％。

实施例3

一种含苯胺废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)配制浓度为8g/l的γ-mnooh水悬浮液，调节ph＝10，得悬浮液a；配制浓度为8g/l的过硫酸钾水溶液，调节ph＝10，得溶液b；取浓度在0.15g/l的含苯胺废水，调节ph＝10，得溶液c；

(2)按体积比为1：1：1的比例，将悬浮液a、溶液b和溶液c混匀，在30℃，150r/min的条件下，反应6小时，过滤，得到滤液和滤渣，滤渣酸洗得到聚苯胺。

苯胺的降解如图2所示。3h基本反应达到平衡，降解率为79％。

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6g/l的γ-mnooh水悬浮液，调节ph＝4，得悬浮液a；配制浓度为6g/l的过硫酸钾水溶液，调节ph＝4，得溶液b；取浓度在0.12g/l的含苯胺废水，调节ph＝4，得溶液c；

(2)按体积比为0.5：0.5：1的比例，将悬浮液a、溶液b和溶液c混匀，在25℃，100r/min的条件下，反应6小时，过滤，得到滤液和滤渣，滤渣酸洗得到聚苯胺。

苯胺的降解如图2所示。3h基本反应达到平衡，降解率为60％。

实施例5

一种含苯胺废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)配制浓度为12g/l的γ-mnooh水悬浮液，调节ph＝11，得悬浮液a；配制浓度为12g/l的过硫酸钾水溶液，调节ph＝11，得溶液b；取浓度在0.3g/l的含苯胺废水，调节ph＝11，得溶液c；

(2)按体积比为2：2：1的比例，将悬浮液a、溶液b和溶液c混匀，在35℃，300r/min的条件下，反应6小时，过滤，得到滤液和滤渣，滤渣酸洗得到聚苯胺。

苯胺的降解，2h基本反应达到平衡，降解率为100％。

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7份浓度为8g/l的γ-mnooh水悬浮液，分别调节ph＝4.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0和12.0，得到悬浮液a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7；配制7份浓度为8g/l的过硫酸钾水溶液，分别调节ph＝4.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0和12.0，得到得溶液b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7；配制7份浓度0.27g/l的含苯胺废水，分别调节ph＝4.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0和12.0，得溶液c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7；

(2)按体积比为1：1：1的比例，将悬浮液a(分别为1-7)、溶液b(分别为1-7)和溶液c(分别为1-7)混匀，在30℃，150r/min的条件下，反应6小时，过滤，得到滤液和滤渣，滤渣酸洗得到聚苯胺。

苯胺的降解如图1所示。

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，定时从反应体系中取样进行吸光度值检测，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。

γ-mnooh重复性测定：在原反应的基础上，将第一次反应后离心得到的固体催化剂γ-mnooh清洗干净后用于下一次反应，重复多次利用，见图3。

固体红外分析：不同温度下反应后的固体用足量的盐酸羟胺溶解后剩余的不溶解固体，在红外光谱仪上进行测试分析，见图4。

固体飞行质谱分析：反应后用足量盐酸羟胺溶解后剩余的不溶解固体，在飞行时间质谱仪上进行测试分析，见图5。