專利名稱：用CuCl薄膜處理生物難降解有機(jī)廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)工業(yè)廢水的催化氧化處理方法，特別是用CuCl薄膜處理生物難降解有機(jī)廢水的方法。
中國專利CN1148032A公開了一種以鐵、銅離子為催化劑，以過氧化氫為引發(fā)劑，在常溫常壓下利用空氣氧化去除廢液中有機(jī)物的方法，COD去除率為50％左右。但其催化劑是以可溶鹽的形式加入到廢水系統(tǒng)中，消耗達(dá)到0.6～1.2Kg硫酸亞鐵/M3廢水，0.2～0.6Kg硝酸銅/M3廢水。催化劑和加入的0.8Kg過氧化氫/M3廢水的消耗，是運行成本的主要來源。因此開發(fā)高效并可回收再利用或者低消耗的催化劑將大大有助于降低處理的費用。
本發(fā)明包括下述步驟1)常溫下將銅網(wǎng)浸泡到氯化銅溶液中，浸泡3～5小時，金屬銅和二價銅離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在銅網(wǎng)表面生成氯化亞銅催化劑層，得到CuCl/銅網(wǎng)。
2)將上述CuCl/銅網(wǎng)催化劑置入反應(yīng)器中，以900～1200ml/h的流速通入pH＝5～9的有機(jī)廢水，底部通入空氣，進(jìn)行氧化反應(yīng)，空氣流速為0.09m3/h，反應(yīng)1～9小時。
3)反應(yīng)使可溶性的有機(jī)污染物和含硫化合物變成不溶性物質(zhì)析出，然后往反應(yīng)后的溶液加入聚合硫酸鐵(分子通式[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]mn＜2，m＞10，m＝f(n))沉降。
上述步驟中所述的氯化銅的濃度是0.1～1mol/l；所述的銅網(wǎng)為0.15～0.84毫米孔徑(100～20目)；所述的制備好的銅網(wǎng)中CuCl含量為5～10％；所述的有機(jī)廢水是COD為1500～3800mg/l的有機(jī)助劑廢水；所述的聚合硫酸鐵與廢水的體積比為0.05～0.5％。
CuCl/銅網(wǎng)催化劑使用3～6mol/l的HCl溶液浸泡后用水沖洗，再按照制備方法再生。
本發(fā)明的優(yōu)點是(1)反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行，設(shè)備簡單，消耗能量少；(2)反應(yīng)在中性條件下進(jìn)行，無需耐腐蝕設(shè)備，降低了酸堿用量，減少了運行費用；(3)采用固載化亞銅催化劑，使催化劑在較長時間內(nèi)，保持較高效率，不但減少了催化劑消耗量，而且降低了操作難度；(4)采用的催化劑可以多次再生，再生操作簡單；(5)采用空氣中的氧氣為主要氧化劑，不但成本低廉，而且可以吹脫CuCl/銅網(wǎng)催化劑表面的沉淀物，大大降低了成本。
本發(fā)明是處理生物難降解高濃度有機(jī)廢水的新工藝，適用于高濃度、成分復(fù)雜、高毒性、生物難降解的有機(jī)助劑等行業(yè)的有機(jī)廢水。實驗中采用的有機(jī)助劑廢水COD高達(dá)1500～3800mg/l，其主要成分為硝基苯約150mg/l，苯胺約250mg/l，硫化物100mg/l，硫代硫酸鈉300mg/l，多硫化物，硫酚，M助劑(分子式C7H5NS2)。其中有機(jī)物和無機(jī)物各占COD 50％。在小試情況下，經(jīng)過本發(fā)明處理以后，COD可以下降到600mg/l，COD去除率達(dá)到60～75％。(注廢水由天津市環(huán)境科學(xué)研究院提供，廢水COD由天津市環(huán)境科學(xué)研究院測定)
上述催化劑使用6mol/l的HCl溶液浸泡后用水沖洗，再用500ml 0.3mol/l氯化銅浸泡再生。
上述催化劑使用6mol/l的HCl溶液浸泡后用水沖洗，再用500ml 0.3mol/l氯化銅浸泡再生。以上述相同條件處理廢水，通水5h后出水COD為610mg/l，COD去除率達(dá)到73％，說明再生效果很好。
上述催化劑使用6mol/l的HCl溶液浸泡后用水沖洗，再用500ml 0.3mol/l氯化銅浸泡再生。
權(quán)利要求
1.一種用CuCl薄膜處理生物難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于它包括下述步驟1)常溫下將銅網(wǎng)浸泡到氯化銅溶液中，浸泡3～5小時，金屬銅和二價銅離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在銅網(wǎng)表面生成氯化亞銅催化劑層，得到CuCl/銅網(wǎng)；2)將上述CuCl/銅網(wǎng)催化劑置入反應(yīng)器中，以900～1200ml/h的流速通入pH＝5～9的有機(jī)廢水，底部通入空氣，進(jìn)行氧化反應(yīng)，空氣流速為0.09m3/h，反應(yīng)1～9小時；3)在反應(yīng)后的溶液中加入聚合硫酸鐵溶液沉降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用CuCl薄膜處理生物難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于所述的氯化銅的濃度是0.1～1mol/l。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用CuCl薄膜處理生物難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于所述的銅網(wǎng)為0.15～0.84毫米孔徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用CuCl薄膜處理生物難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于所述的制備好的CuCl/銅網(wǎng)中CuCl含量為5～10％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用CuCl薄膜處理生物難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于所述的有機(jī)廢水是COD為1500～3800mg/l的有機(jī)助劑廢水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用CuCl薄膜處理生物難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于所述的聚合硫酸鐵與廢水的體積比為0.05～0.5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)工業(yè)廢水的催化氧化處理方法，特別是用CuCl薄膜處理生物難降解有機(jī)廢水的方法。采用CuCl
文檔編號C02F1/74GK1435381SQ0312102
公開日2003年8月13日 申請日期2003年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月21日
發(fā)明者劉智廣, 鄭乃佳, 陳鐵紅, 陳繼新, 王敬中 申請人:南開大學(xué)