申请日20200717
公开(公告)日20201009
IPC分类号C02F9/04; C02F1/28; C02F1/72; C02F101/30; C02F103/34
摘要
本发明公开了一种化工制药废水有机物吸附‑催化氧化功能材料及使用方法，本发明涉及化工制药废水处理技术领域。该化工制药废水有机物吸附‑催化氧化功能材料及使用方法，使用由步骤一、将生物质材料热解，获得高比面积的碳材料前驱体;步骤二、对于步骤一中获得的碳材料前驱体颗粒进行冷冻干燥，使其形成蜂窝状的纳米碳材料;步骤三、将含铝、钙、铜、铁、镁、锰、钴盐按照总量1.5%比例掺于步骤二中制备的纳米碳材料中;步骤四、将步骤三中的纳米碳材料搅拌混合后得到的有机物吸附‑催化氧化功能材料，对于化工制药废水进行处理，解决了现有技术对于低浓度有机物的制药废水再次降解不便施行，处理成本高的问题。
权利要求书
1.一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料，包括有机物吸附-催化氧化功能材料，其特征在于，所述有机物吸附-催化氧化功能材料通过以下步骤制备而来：
步骤一、将生物质材料热解，获得高比面积的碳材料前驱体;
步骤二、对于步骤一中获得的碳材料前驱体颗粒进行冷冻干燥，使其形成蜂窝状的纳米碳材料;
步骤三、将含铝、钙、铜、铁、镁、锰、钴盐按照总量1.5%比例掺于步骤二中制备的纳米碳材料中;
步骤四、将步骤三中的纳米碳材料搅拌混合后得到所述有机物吸附-催化氧化功能材料。
2.根据权利要求1所述的一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料，其特征在于：步骤一种所述生物质材料为稻壳、玉米芯和芦苇秸秆切碎后碎料混合物。
3.根据权利要求2所述的一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料，其特征在于：步骤三中所述纳米碳材料为具有纳米片组成的“蜂窝状”结构的碳材料。
4.一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料的使用方法，其特征在于，将权利要求1-3中任意一项权利要求内的有机物吸附-催化氧化功能材料应用于制药废水的处理，具体包括以下步骤：
第一步、将拟处理制药废水的PH调整至3-4;
第二步、根据每升废水投放50-100mg/L的量向废水中添加有机物吸附-催化氧化功能材料;
第三步、根据每升废水投放20-40mg/L的量向废水中添加双氧水;
第四步、将投放双氧水与有机物吸附-催化氧化功能材料后的废水搅拌30-60分钟;
第五步、停止搅拌，将第四步中废水静置30分钟;
第六步、将静置后的废水排出。
5.根据权利要求4所述的一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料的使用方法，其特征在于：所述第一步中对于制药废水的PH调节，通过向废水中添加草酸或者草酸与盐酸的混合液实现PH的调节。
说明书
一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料及使用方法
技术领域
本发明涉及化工制药废水废水处理技术领域，具体为一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料及使用方法。
背景技术
化工制药废水在经过常规污水处理技术(生化、物化、氧化等)后，污水中剩余有机物因低浓度的原因，常规污水处理技术已不能将其进一步降解。
在已有的专利技术中：
1.公开号为CN107628727A的专利文件公开了一种深度处理煤化工废水难降解有机污染物的系统及组合工艺，以煤化工废水生化处理出水为处理对象，经过高效快速澄清器、一级臭氧氧化塔、二级强化臭氧催化氧化塔、缓冲池、曝气生物滤池、生物炭滤池及活性炭吸附过滤器处理，能有效保障后续回用水站的平稳运行，解决了煤化工碎煤加压气化酚氨废水的深度处理难题。其存在的问题和不足之处是，该技术由6个处理单元组成，是一种组合工艺，其催化氧化在较高的污水有机物浓度下发生作用，不适用于低浓度化工废水有机物去除。
2.公开号为CN107777837B的专利文件公开了一种农药化工废水处理工艺，农药化工废水处理工艺包括以下过程：pH调节、微电解、催化氧化、LBQ-一级好氧、LBQ-ABR厌氧、LBQ-二级好氧、AOP、曝气生物滤池、深度氧化。其存在的问题和不足之处是，技术中的深度氧化是一种普通氧化技术，不适用于低浓度化工废水有机物去除。
3.公开号为CN103708657B的专利文件公开了一种难降解有机化工废水深度氧化处理装置，包括酸化除菌池、一级强化电化学反应器、二级强化电化学反应器、一级多相催化氧化反应器、二级多相催化氧化反应器。技术特点是一种电化学氧化、多相催化氧化，是已经公开的技术方法。其存在的问题和不足之处是，技术中的深度氧化是一种普通氧化技术，不适用于低浓度化工废水有机物去除。
高比表面积和恰当的元素掺杂材料提供活性位点和通道的关键因素。此外，表面功能化改性(例如杂原子掺杂)和掺杂提高材料对化工制药有机废水的吸附和捕捉作用。开发高效的捕集化工制药废水有机物的功能化多孔材料，以满足环境净化的关键需求是十分必要的。
现有的化工制药废水的排放标准在进一步提高，大量化工制药企业面临进一步提高污水有机物去除率的问题，现有制药废水处理方法，成本投入过高，面对经过初步废水处理后的低浓度制药废水时，现有的技术不能进一步对于有机物进行降解处理。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料及使用方法，解决了现有技术对于低浓度有机物的制药废水再次降解不便施行，处理成本高的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料，包括有机物吸附-催化氧化功能材料，所述有机物吸附-催化氧化功能材料通过以下步骤制备而来：
步骤一、将生物质材料热解，获得高比面积的碳材料前驱体;
步骤二、对于步骤一中获得的碳材料前驱体颗粒进行冷冻干燥，使其形成蜂窝状的纳米碳材料;
步骤三、将含铝、钙、铜、铁、镁、锰、钴盐按照总量1.5%比例掺于步骤二中制备的纳米碳材料中;
步骤四、将步骤三中的纳米碳材料搅拌混合后得到所述有机物吸附-催化氧化功能材料。
优选的，步骤一种所述生物质材料为稻壳、玉米芯和芦苇秸秆切碎后碎料混合物。
优选的，步骤三中所述纳米碳材料为具有纳米片组成的“蜂窝状”结构的碳材料。
一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料的使用方法，具体包括以下步骤：
第一步、将拟处理制药废水的PH调整至3-4;
第二步、根据每升废水投放50-100mg/L的量向废水中添加有机物吸附-催化氧化功能材料;
第三步、根据每升废水投放20-40mg/L的量向废水中添加双氧水;
第四步、将投放双氧水与有机物吸附-催化氧化功能材料后的废水搅拌30-60分钟;
第五步、停止搅拌，将第四步中废水静置30分钟;
第六步、将静置后的废水排出。
优选的，所述第一步中对于制药废水的PH调节，通过向废水中添加草酸或者草酸与盐酸的混合液实现PH的调节。
有益效果
本发明提供了一种化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料及使用方法。具备以下有益效果：
该化工制药废水有机物吸附-催化氧化功能材料及使用方法，通过将生物质材料采用稻壳、玉米芯与芦苇秸秆等常见的农业作物废料，能够有效节约整个功能材料的制备成本，进一步降低对于制药废水处理的投入。通过采用草酸或者草酸与盐酸的混合液对于废水进行PH调节，能够有效降低成本投入，同时降低对于环境的损害。通过在化工制药废水中加入本方法制备的有机物吸附-催化氧化功能材料，调整废水pH、添加双氧水后，通过水力搅拌作用，该有机物吸附-催化氧化功能材料通过活性碳材料捕集化工制药废水中的有机物，负载在活性碳材料载体上的多种金属(铝、钙、铜、铁、镁、锰、钴)可形成多元金属原子簇，使活性组分的有效分散度大大提高，从而产生强氧化性的·OH，对水中有机物进行氧化分解。本方法制备的有机物吸附-催化氧化功能材料，能够有效捕集、降解化工制药废水中有机物，实现化工制药废水有机物的去除，是一种高效捕集有机物、高效催化氧化降解有机物作用的功能材料。（发明人陶健）
