一種納米材料非均相催化臭氧氧化處理垃圾滲濾液的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米材料非均相催化臭氧氧化處理垃圾滲濾液的方法。本發(fā)明的技術方案要點為：一種納米材料非均相催化臭氧氧化處理垃圾滲濾液的方法，是在臭氧氧化反應器中加入納米硫化銅催化劑來提局臭氧的氧化能力，進而提高垃圾滲濾液中C0D的去除率，提高了垃圾滲濾液中難降解有機物的降解效能。本發(fā)明主要是針對垃圾滲濾液，因此對改善水質方面有較好的應用價值。
【專利說明】一種納米材料非均相催化臭氧氧化處理垃圾滲濾液的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于臭氧氧化處理廢水【技術領域】，具體涉及一種納米材料非均相催化臭氧 氧化處理垃圾滲濾液的方法。

【背景技術】
[0002] 垃圾滲濾液是一種含有多種污染物的高濃度有機廢水，有很高的COD濃度，金屬 離子及氨氮含量高，是一種成分復雜的高濃度有機廢水，并且其可生化性差，水質水量波動 大使得垃圾滲濾液的處理相當困難?？傮w上來講，垃圾滲濾液有以下幾大特點：（1)水質復 雜，危害性大；（2)氨氮含量高；（3)水質變化大；（4)金屬離子含量較高；（5)垃圾滲濾液 中各種營養(yǎng)元素的比例失衡。如果對垃圾滲濾液的排放不加控制，還會通過食物鏈和生態(tài) 環(huán)境對人們的生活和健康造成嚴重危害，能引起免疫功能紊亂，重金屬中毒對人體的不同 器官也會有不同程度的危害，如肝臟病變、血壓升高和關節(jié)疾病等。
[0003] 國內(nèi)外垃圾滲濾液的處理方法主要有：化學沉淀法、吹脫法、生化法、高價氧化技 術、微電解法和膜處理工藝。在國內(nèi)，垃圾滲濾液的處理仍以生物法為主，但是處理的效果 一直不太理想。膜處理技術雖然比較成熟，但是費用較高，不能廣泛地應用于垃圾滲濾液的 處理。
[0004] 由于臭氧具有高的氧化性和殺菌效率，多年前已經(jīng)被用于水處理領域，它是一個 可選擇的氧化劑，能與一些有機物快速反應，而其它氧化劑卻氧化的非常緩慢。臭氧氧化是 一種非常重要的在水溶液中降解有機物的方法，但是，難降解有機物有時候卻很難被降解， 單獨臭氧氧化處理垃圾滲濾液時，氧化50min垃圾滲濾液COD的去除率只能達到15. 11%。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術問題是提供了一種納米材料非均相催化臭氧氧化處理垃圾滲 濾液的方法，該方法是在臭氧氧化反應器中加入納米硫化銅催化劑來提高臭氧的氧化能 力，進而提高垃圾滲濾液中COD的去除率，提高了垃圾滲濾液中難降解有機物的降解效能。
[0006] 本發(fā)明的技術方案為：一種納米材料非均相催化臭氧氧化處理垃圾滲濾液的方 法，其特征在于包括以下步驟 ： (1) 納米硫化銅催化劑的制備 將氯化銅（CuCl2CH2O)加入到乙二醇中得到綠色溶液A，然后將硫代乙酰胺溶解于乙 二醇中得到溶液B，將溶液B加入到溶液A中持續(xù)攪拌得到淡黃色的混合液，再將混合液轉 移到聚四氟乙烯反應釜中于120°C反應17h，反應結束后冷卻至室溫，所得產(chǎn)物離心，經(jīng)水 和無水乙醇清洗后于60°C真空干燥7h得到黑色粉末狀產(chǎn)物納米硫化銅催化劑； (2) 垃圾滲濾液的催化臭氧氧化處理 將垃圾滲濾液與步驟（1)得到的納米硫化銅催化劑在臭氧氧化反應器內(nèi)混合均勻，所 述的垃圾滲濾液事先調(diào)節(jié)PH為6-10,開啟氧氣瓶，穩(wěn)定Imin后開啟臭氧發(fā)生器進行垃圾滲 濾液的非均相催化臭氧氧化處理。
[0007] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果： (1) 將納米硫化銅催化劑、臭氧和垃圾滲濾液于一個裝置內(nèi)，構成了硫化銅、垃圾滲濾 液、臭氧的固、液、氣三相體系，在納米硫化銅的催化作用下，臭氧在溶液中分解生成氧化能 力更強的基團，如羥基自由基，將難降解有機物進行分解或者轉化為更易去除的小分子，盡 可能的使廢水中的有機物得以礦化； (2) 以納米硫化銅為催化劑，在單獨臭氧氧化相同時間內(nèi)，可使得垃圾滲濾液中COD的 降解率提高近40%，處理過程無需復雜的工藝設備，設備簡單，運行費用低； (3) 納米硫化銅催化劑制備簡單，所需原料價格低廉，降低了處理成本； (4) 本發(fā)明主要是針對垃圾滲濾液，因此對改善水質方面有較好的應用價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明非均相催化臭氧氧化處理垃圾滲濾液的工藝流程圖。
[0009] 圖面說明：1、氧氣瓶，2、臭氧發(fā)生器，3、臭氧氧化反應器，4、尾氣吸收器。

【具體實施方式】
[0010] 以下通過實施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本 發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā) 明的范圍。
[0011] 實施例1 納米硫化銅催化劑的制備 稱取0. 55g CuCl2CH2O加入20mL乙二醇，攪拌得綠色溶液A，然后把0. 45g硫代乙酰 胺溶解在20mL乙二醇中得溶液B，把溶液B緩慢地加入到溶液A中，并不斷攪拌，溶液開始 有白色絮狀沉淀產(chǎn)生，接著變成牛奶狀溶液，最后得淡黃色的混合液，把混合液轉移到聚四 氟乙烯反應釜中，120°C反應17h，反應結束后自然冷卻至室溫，對所得產(chǎn)物離心分離，經(jīng)水 與無水乙醇洗滌數(shù)次后，置于真空干燥箱中60°C干燥7h，得黑色粉末狀產(chǎn)物納米硫化銅催 化劑。
[0012] 實施例2 垃圾滲濾液的催化臭氧氧化處理 將2g納米硫化銅催化劑與2L垃圾滲濾液（本身pH為6. 4)在臭氧氧化反應器3中混 合均勻，采用附圖1的裝置對垃圾滲濾液進行非均相催化臭氧氧化處理，首先開啟氧氣瓶 1，穩(wěn)定Imin后開啟臭氧發(fā)生器2進行反應，尾氣經(jīng)過尾氣吸收器4進一步吸收，在0-50min 內(nèi)，對樣品進行采集，測量反應液的COD值，與臭氧氧化前對比，COD的去除率為46. 24%，與 不加催化劑時單獨臭氧氧化處理COD的去除率15. 11%相比提高了約30%。
[0013] 實施例3 垃圾滲濾液的催化臭氧氧化處理 將2g納米硫化銅催化劑與2L垃圾滲濾液(用lmol/L的NaOH調(diào)節(jié)pH為10)在臭氧氧 化反應器3中混合均勻，采用附圖1的裝置對垃圾滲濾液進行非均相催化臭氧氧化處理，首 先開啟氧氣瓶1，穩(wěn)定Imin后開啟臭氧發(fā)生器2進行反應，尾氣經(jīng)過尾氣吸收器4進一步吸 收，在0-50min內(nèi)，對樣品進行采集，測量反應液的COD值，與原垃圾滲濾液對比，COD的去除 率為56. 49%，與不加催化劑時單獨臭氧氧化處理COD的去除率15. 11%相比提高了近40%。
[0014] 以上實施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該 了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原 理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進均落入 本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種納米材料非均相催化臭氧氧化處理垃圾滲濾液的方法，其特征在于包括以下步 驟： (1) 納米硫化銅催化劑的制備 將氯化銅CuCl2CH2O加入到乙二醇中得到綠色溶液A，然后將硫代乙酰胺溶解于乙二 醇中得到溶液B，將溶液B加入到溶液A中持續(xù)攪拌得到淡黃色的混合液，再將混合液轉移 到聚四氟乙烯反應釜中于120°C反應17h，反應結束后冷卻至室溫，所得產(chǎn)物離心，經(jīng)水和 無水乙醇清洗后于60°C真空干燥7h得到黑色粉末狀產(chǎn)物納米硫化銅催化劑； (2) 垃圾滲濾液的催化臭氧氧化處理 將垃圾滲濾液與步驟（1)得到的納米硫化銅催化劑在臭氧氧化反應器內(nèi)混合均勻，所 述的垃圾滲濾液事先調(diào)節(jié)PH為6-10,開啟氧氣瓶，穩(wěn)定Imin后開啟臭氧發(fā)生器進行垃圾滲 濾液的非均相催化臭氧氧化處理。
【文檔編號】C02F1/78GK104211161SQ201410489398
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權日:2014年9月24日
【發(fā)明者】崔鳳靈, 楊夢思, 吳青, 牛曉青, 傅政, 江曉瑩, 程姍, 李璐瑤, 馬強強 申請人:河南師范大學