申请日2015.12.28
公开(公告)日2016.05.04
IPC分类号C02F1/30; C02F1/32; C02F1/46; C02F1/72; C23C18/12; C02F101/30; C02F101/36; C02F101/38
摘要
一种三维电极光电催化处理高盐高浓度有机废水的方法，是在150ml反应容器内，以HDV-7C晶体管恒电位仪为电源，与钛网光电极为主电极相连接，并充填粒子复合电极;即TiO2/蛭石0.2-0.5和石墨0.5-0.8g混合物，再在容器内充填高盐有机水，用紫外光照60min，即可。用本发明的方法处理高盐有机水，设备投资少，废水处理效果好，速度快，具有良好的社会和经济效益。
权利要求书
1.一种三维电极光电催化处理高盐高浓度有机废水的方法，其特征在于，包括下述工艺步骤：
(1)、粒子电极的预处理：
蛭石和石墨分别粉碎，选择40-60目粒子，分别将蛭石超声清洗30min，石墨超声清洗90min后，冲洗干净，分别在80℃下烘干，冷却后，密封保存备用;
(2)、钛网预处理：
将钛网切割成面积30mm×60mm的小片，浸泡在质量分数为5%的Na2CO3溶液中，超声清洗30min后取出用蒸馏水清洗，放入10%的冰醋酸溶液中，超声清洗30min后，冲洗干净，烘干后密封保存备用;
(3)、粒子电极的制备：采用溶胶凝-胶法制备TiO2负载型粒子电极，制备过程如下：首先将4-6ml钛酸丁酯缓慢滴入到含10-12ml无水乙醇和0.2-0.4ml浓度1:3浓盐酸的小烧杯中，磁力搅拌器下搅拌20min;同时在另一烧杯中，将0.2-0.4ml浓度1:3浓盐酸缓慢滴入到含有10-12ml无水乙醇和0.2-0.4ml蒸馏水的小烧杯中，磁力搅拌器下搅拌10min;然后将两个烧杯中的溶液混合，均匀搅拌60min形成无色透明液体;再将1-3g预处理后的蛭石均匀平铺在培养皿中，将制备的透明液体缓慢均匀的倒进培养皿中，搅拌混合均匀，超声波震荡60min，然后自然干燥48小时，450-550℃煅烧2h，既得TiO2/蛭石粒子电极;
(4)、钛网光电极的制备：
采用溶胶凝胶法制备TiO2光电极：取4-6ml酞酸丁酯、0.5-0.7g氯化锡，加入30-35ml异丙醇和20-22ml正丁醇，混合后不断搅拌，再加入0.01-0.02g十六烷基三甲基溴化铵，1ml浓度65%的浓硝酸，搅拌60min，制备成涂液，涂覆到经过预处理的钛片上，100℃下干燥15min，重复该过程，涂覆3次，450-550℃煅烧2h，得到钛网光电极;
(5)、在150ml的容器内，以HDV-7C晶体管恒电位仪为电源，与钛网光电极为主电极相连接，并填充TiO2/蛭石0.2-0.5g和石墨0.5-0.8g，再在反应容器中注入高盐有机废水，采用λ=253.7nm的20w紫外灯照射60min，即完成高盐有机废水的处理。
说明书
一种三维电极光电催化处理高盐高浓度有机废水的方法
技术领域
本发明涉及一种三维电极光电催化处理高盐高浓度有机废水的方法，主要针对高盐高浓度有机废水的处理，属于有机废水处理技术领域。
背景技术
我国石油和化工行业的高盐难生物降解有机废水往往具有浓度高、毒性大、成分杂、难降解等特点，由于长期以来缺乏技术可行、经济合理的处理办法，造成企业投入高、治理难度大、水污染严重等一系列突出问题，特别是近期发生的高浓度含盐母液有机废水污染水体的事件，对企业的生存和发展造成了严重的负面影响，也成为社会、公众和政府部门高度关注的问题。
发明内容
本发明的目的，是提供一种三维电极光电催化处理高盐高浓度有机废水的方法，采用本发明污水处理方法，企业投入少，对高盐高浓度有机废水的处理速度快，水污染物去除率高，具有明显的经济和社会效益。
采用的技术方案是：
一种三维电极光电催化处理高盐高浓度有机废水的方法，包括下述工艺步骤：
1、石墨粒子的处理：
将石墨块粉碎，选择40-60目粒子，超声清洗90min，冲洗干净，在80℃下烘干，冷却后，密封保存备用。
上述处理好的石墨粒子用作粒子电极。
2、蛭石粒子的处理：
蛭石粒子预处理：将蛭石粉碎，选择40-60目粒子，超声清洗30min后，冲洗干净，在80℃下烘干，冷却后，密封保存备用。
上述处理过的蛭石粒子作光催化剂载体。
3、制备TiO2/蛭石粒子电极：
采用溶胶凝-胶法制备TiO2负载型粒子电极，制备过程如下：首先将4-6ml钛酸丁酯缓慢滴入到含有10-12ml无水乙醇和0.2-0.4ml浓度1:3盐酸的小烧杯中，磁力搅拌器下搅拌20min;同时在另一烧杯中，将0.2-0.4ml浓度1:3浓盐酸缓慢滴入到含有10-12ml无水乙醇和0.2-0.4ml蒸馏水的小烧杯中，磁力搅拌器下搅拌10min;然后将两个烧杯中的溶液混合，均匀搅拌60min形成无色透明液体。再将1-3g预处理后的蛭石均匀平铺在培养皿中，将制备的透明液体缓慢均匀的倒进培养皿中，搅拌混合均匀，超声波震荡60min，然后自然干燥48小时，450-550℃煅烧2h，既得TiO2/蛭石粒子电极。
4、制备钛网光电极：
1)、对钛网进行预处理：
将钛网切割成面积(30mm×60mm)的小片，浸泡到质量分数为5%的Na2CO3溶液中，超声清洗30min后取出用蒸馏水清洗，放入10%的冰醋酸溶液中，超声清洗30min后，冲洗干净，烘干后密封保存备用。
2)、采用溶胶凝胶法制备TiO2光电极：取4-6ml酞酸丁酯、0.5-0.7g氯化锡，加入30-35ml异丙醇和20-22ml正丁醇，混合后不断搅拌，再加入0.01-0.02g十六烷基三甲基溴化铵，1ml浓度65%的浓硝酸，搅拌60min，制备成涂液，涂覆到经过预处理的钛网片上，100℃下干燥15min，重复该过程，涂覆3次，450-550℃煅烧2h，得到钛网光电极。
5、对高盐高浓度有机废水的处理：
以HDV-7C晶体管恒电位仪为反应装置提供2-3V稳定的电压，与制备好的一个钛网光电极为主电极相连接，设置在反应器内，然后充填TiO2/蛭石0.2-0.5g和经步骤1处理的石墨粒子0.5-0.8g，将有机废水装满反应器，用20w紫外灯(λ=253.7nm)为固定光源，照射60分钟，即可对有机废水进行处理。
验证本发明对有机废水处理效果，采用在反应器中加入亚甲基蓝量为5-10mg/L，通过亚甲基蓝的脱色率来计算三维光电体系对废水的处理效果。
本发明处理有机废水投资少，处理效果好，用紫外光照射60min后的脱色率达到59.6%以上。
