申请日2011.04.22
公开(公告)日2011.11.23
IPC分类号C02F1/32; C02F101/34; C02F1/28; C02F1/72
摘要
本发明涉及一种利用TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料处理PAEs废水的方法，步骤如下：将TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料与被处理的PAEs废水根据实际处理废水的量，按照100mg/L～300mg/L的剂量，计算出微介孔复合材料的用量;然后将TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料投入被处理的PAEs废水中，在常温下搅拌同时用紫外光照射3小时，之后静置15分钟，过滤的滤液为净化水，滤渣为使用过的TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料，待处理;用体积分数为70%的乙醇溶液反复冲洗滤渣20～30分钟，然后在300℃下煅烧2小时得到再生复合材料，供循环使用。本发明方法操作简单，成本低，且能高效彻底的去除废水中的PAEs，而且实现了微介孔复合材料的回收利用。
权利要求书
1.利用TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料处理PAEs废水的方法，其特征在于步骤如下：
A)将TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料与被处理的PAEs废水根据实际处理废水的量，按 照100mg/L～300mg/L的剂量，计算出微介孔复合材料的用量;
B)然后将TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料投入被处理的PAEs废水中，在常温下搅拌同 时用紫外光照射3小时，之后静置15分钟，过滤的滤液为净化水，滤渣为使用过的 TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料，待处理;
C)用体积分数为70%的乙醇溶液反复冲洗滤渣20～30分钟，然后在300℃下煅烧2小时 得到再生复合材料，供循环使用。
说明书
利用TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料处理PAEs废水的方法
技术领域
本发明及一种利用TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料处理PAEs废水的方法。属于环境科 学废水处理技术领域。
背景技术
邻苯二甲酸酯，英文名称Phthalic acid esters或phthalate esters，缩写为PAEs， 又称酞酸酯，是环境内分泌干扰物中的一类化合物，常见的有邻苯二甲酸二甲酯DMP、邻苯二 甲酸二乙酯DEP、邻苯二甲酸二丙酯DPP、邻苯二甲酸二丁酯DBP、邻苯二甲酸二戊酯DDP、 邻苯二甲酸二己酯DHP、邻苯二甲酸二辛酯DOP、邻苯二甲酸丁苄酯BBP、邻苯二甲酸二(2- 乙基己基)酯DEHP。PAEs可通过呼吸、饮食和皮肤接触进入人和动物体内。急性吸入PAEs蒸 汽后，可出现上呼吸道和眼粘膜刺激症状。皮肤长期接触PAEs，会出现致敏作用。PAEs具有 中度蓄积作用，总的毒性作用表现为机体内营养过程的损害，体重变化，神经系统、肝和肾 功能紊乱，周围血液形态成分、内脏器官质量及其形态结构均有变化。PAEs急性毒性虽然不 明显，但动物实验表明它们具有致畸、致突变和致癌作用。此外，PAEs类物质还具有影响生 物体内分泌和导致癌细胞增殖的作用。
PAEs属于我国水环境优先控制污染物之一，我国湖泊、江河和井水中都普遍检出了PAEs。 目前，国内外有关PAE对环境影响的研究报道较多，但国内外有关PAEs水处理的资料相当有限。 常见的处理技术有吸附法、膜处理法、臭氧氧化法、生物降解法和光催化法。
吸附法虽然能够有效地去除污染水中的PAEs，但并没有将PAEs转化为无毒无害的产物， PAEs可能会从吸附材料中解析出来，从而对环境产生二次污染。
同传统的水处理方法相比，膜处理技术具有处理效果好，可实现废水的循环利用和有用 物质的回收。臭氧氧化法对PAEs也有较高的去除效率。但是这两种方法都因严格的操作条件 和相对较高的处理成本，在废水处理的进一步应用上受到了限制。
生物降解PAEs的效果主要受处理工艺类型、降解菌群、温度、水力停留时间等影响。一 般情况下，有氧的条件下比厌氧的条件下去除PAEs的效率更高。但生物处理PAEs反应周期 较长，需要培养出一些降解PAEs的特殊菌群来提高去除效率。
近年来，去除PAEs的一个研究热点是光氧化技术，它属于高级氧化技术的一种。目前光 氧化技术广泛应用于某些难降解有机物的处理，如硝基芳烃、杂环化合物、酚类、表面活性 剂、农药等，还可以用于处理饮用水中的微量有机物，使这些用传统方法难以去除的有机污 染物在短时间内被降解。而光催化降解技术是其中一种有效降解有机污染物的方法，许多有 机污染物都可以通过光照射，在催化剂的作用下发生降解。目前环境内分泌干扰物的光催化 降解已成为研究发展的趋势。
发明内容
本发明公开了一种利用TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料处理PAEs废水的方法，其目的 在于克服现有技术存在的操作条件苛刻、成本高、需要特殊菌群、周期长、易产生二次污染 等弊端，本发明提供的处理PAEs废水的方法，不仅操作简单、成本低，而且可达到高效彻底 的处理PAEs废水。
本发明的技术思路是：以TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料为催化剂在紫外光照射下光催 化降解PAEs废水，用乙醇冲洗过滤后的滤渣即使用过的TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料， 通过煅烧实现复合材料的回收利用。
本发明的原理是：TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料中的TiO2吸收紫外光后，发生电子跃 迁，产生电子-空穴对，光生电子和空穴分别使得其表面吸附的氧还原，吸附的水氧化，产生 强氧化性的·O2和·OH活性自由基，它们可以把污染物氧化为小分子，直至二氧化碳和水。
其反应过程如下式：
h++OH-(ads)→·OH
h++H2O(ads)→·OH+H+
e-+O2(ads)→·O2-
TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料具有很强的吸附性能，可以使废水中低浓度的PAEs富 集在复合材料的表面，增加了PAEs与催化剂活性位点的接触几率，从而提高催化效率。
本发明的技术方案是：
利用TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料处理PAEs废水的方法，其特征在于步骤如下：
A)将TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料与被处理的PAEs废水根据实际处理废水的量，按 照100mg/L～300mg/L的剂量，计算出微介孔复合材料的用量;
B)然后将TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料投入被处理的PAEs废水中，在常温下搅拌同 时用紫外光照射3小时，之后静置15分钟，过滤的滤液为净化水，滤渣为使用过的 TiO2/13X/MCM-41微介孔复合材料，待处理;
C)用体积分数为70%的乙醇溶液反复冲洗滤渣20～30分钟，然后在300℃下煅烧2小时 得到再生复合材料，供循环使用。
本发明的优点和积极效果是：(1)、在保持微孔结构的同时，克服了微孔分子筛孔道小 的缺陷，可以让大分子有机物进入孔道中反应，拓宽了材料去除有机物的种类;(2)、解决 了介孔分子筛的两个致命弱点：酸性较弱，影响其催化活性;孔壁处于无定形状态，水热稳 定性较低;(3)、克服了TiO2粉末吸附性能低和回收难的缺点，提高了光催化降解效率，并且 能较为简便的实现复合材料的回收。本发明操作简单，成本低，且能高效彻底的去除废水中 的PAEs，可获推广应用。
