申请日2017.10.12
公开(公告)日2018.01.30
IPC分类号C02F1/30; C02F101/34
摘要
一种光催化耦合过滤法一体化工艺处理含酚废水的方法，它涉及一种光催化耦合过滤一体化工艺的应用。本发明是要解决传统工艺光催化性能差、含酚废水中含有悬浮物难以同时处理等问题。涉及方法：一、分散液的制备;二、光催化剂的负载;三、污染物的降解。本发明的一体化工艺水处理方法对苯酚的降解率可以达到99%，同时对SS的去除率达到60%以上。催化剂和载体可以重复使用，真正做到了循环经济。
权利要求书
1.一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，其特征在于，所述方法如下步骤：
一、分散液的制备：将粘结剂溶于乙醇中，超声振荡0.5~1.5h，向溶液中加入光催化剂粉末，并稀释至浓度为1~5g/L，磁力搅拌2h使分散液均匀;
二、光催化剂的负载：经过处理后洁净的玻璃纤维布浸渍于步骤一的分散液中1h~3h，在烘箱中于100℃~200℃烘干固化，得到负载光催化剂一次的玻璃纤维布;根据实际要求重复本步骤，得到负载光催化剂不同次数的玻璃纤维布;
三、将步骤二得到的玻璃纤维布置于含有苯酚和SS的废水中，苯酚的浓度为5~15mg/L，SS的浓度为5~10mg/L，在光源下照射0.5~1.5h并持续搅拌，得到处理后溶液。
2.根据权利要求1所述的一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，其特征在于步骤一中所述的粘结剂为磷酸铝或聚醋酸乙烯乳胶。
3.根据权利要求1所述的一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，其特征在于步骤一中所述的光催化剂粉末为黑色二氧化钛或二硫化钼。
4.根据权利要求3所述的一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，所述的黑色二氧化钛光催化剂制备方法，按以下步骤进行：将0.5g二氧化钛与4g硼氢化钠混合后研磨30min，放于通氮气的管式炉中，并以3℃/min的升温速度从室温升高至300℃，保温5h，冷却至室温得到黑色粉末，加水稀释并取沉淀物离心，干燥后得到黑色二氧化钛可见光催化剂。
5.根据权利要求1所述的一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，其特征在于步骤一中所述的分散液的浓度为2g/L。
6.根据权利要求1所述的一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，其特征在于步骤二中所述的玻璃纤维布的处理方法为：将长为10cm、宽为10cm的玻璃纤维布放入马弗炉中，于300℃~500℃下煅烧1h~3h，升温速率1℃/min~5℃/min，得到洁净的玻璃纤维布。
7.根据权利要求1所述的一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，其特征在于步骤二中所述的负载次数为6次。
8.根据权利要求1所述的一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，其特征在于步骤二中所述的光源为可见光源或紫外光源。
9.根据权利要求1所述的一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，其特征在于步骤二中所述的在照射时间为1h。
10.根据权利要求1所述的一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，其特征在于步骤三中所述制备的光催化剂的质量与含苯酚废水的体积比为1g:12ml。
说明书
一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法
技术领域
本发明涉及光催化领域，一种光催化耦合过滤一体化工艺的应用。
背景技术
随着现代工业的迅猛发展，废水的排放量和水中污染物种类日益增加，不仅严重的污染水体，而且对人体健康造成威胁。传统处理工艺能耗高，对自控要求高，对生物难降解污染物处理效果差。另外，基于可持续发展理念，不仅要高效治理废水，而且避免产生二次污染、实现资源循环再利用也成为不断追求探索的目标。作为研究重点和热点，光催化剂降解污水中的酚类有机污染物得到了广泛的研究与应用。常见的光催化剂如二氧化钛、二硫化钼等无毒且能将有机污染物矿化为小分子无机物，具有高效的光催化活性和化学稳定性，可以大大提高对可见光的吸收。而粉末态光催化剂存在回收困难、易团聚等问题，在一定程度上限制了其应用。玻璃纤维布是一种性质优良的无机非金属材料，可以作为光催化剂的载体，并起到过滤的作用，但如何将催化剂牢固的负载到载体表面是该领域的难点。因此在处理含酚废水时，制备一种具有较高催化活性的催化剂并利用载体提高其循环利用率和过滤能力有着非常广阔的应用前景。
发明内容
本发明是要解决传统工艺光催化性能差、含酚废水中含有悬浮物难以同时处理等问题。
一种光催化耦合过滤一体化工艺处理含酚废水的方法，其特征在于，所述方法如下步骤：
一、分散液的制备：将粘结剂溶于乙醇中，超声振荡0.5~1.5h，向溶液中加入光催化剂粉末，并稀释至浓度为1~5g/L，磁力搅拌2h使分散液均匀;
二、光催化剂的负载：经过处理后洁净的玻璃纤维布浸渍于步骤一的分散液中1h~3h，在烘箱中于100℃~200℃烘干固化，得到负载光催化剂一次的玻璃纤维布;根据实际要求重复本步骤，得到负载光催化剂不同次数的玻璃纤维布 ;
三、污染物的降解：将步骤二得到的玻璃纤维布置于含有苯酚和SS的废水中，苯酚的浓度为5~15mg/L，SS的浓度为5~10mg/L，在光源下照射0.5~1.5h并持续搅拌，得到处理后溶液。
本发明的有益效果主要体现在：
1、本发明制备的黑色二氧化钛光催化剂大大增加了对可见光的吸收，提高光催化活性;
2、本发明使用的玻璃纤维布作为载体化学性质稳定，耐高温，耐酸碱，增大了光催化剂的比表面积，易于回收，置于污水中亦可起到过滤作用，实现光催化与过滤一体化处理废水。经验证制备的负载型光催化剂对废水中的SS的去除率可达60%，对苯酚的去除率可达98%;
3、本发明使用的磷酸铝有效的将光催化剂粘结到载体表面，加强循环利用能力。另外，磷酸铝具有良好的耐光氧化能力，防止催化剂在可见光的照射下脱落。
