CN103936207B - 一种处理硝基苯酚废水的方法 - Google Patents

一种处理硝基苯酚废水的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103936207B
CN103936207B CN201410205911.8A CN201410205911A CN103936207B CN 103936207 B CN103936207 B CN 103936207B CN 201410205911 A CN201410205911 A CN 201410205911A CN 103936207 B CN103936207 B CN 103936207B
Authority
CN
China
Prior art keywords
concentration
treatment agent
nitrophenol
waste water
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410205911.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103936207A (zh
Inventor
李玉江
张北
吴涛
孙德军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN201410205911.8A priority Critical patent/CN103936207B/zh
Publication of CN103936207A publication Critical patent/CN103936207A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103936207B publication Critical patent/CN103936207B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

一种处理硝基苯酚废水的方法，包括以下步骤：(1)制备处理剂；(2)对含有硝基苯酚的废水进行pH值和硝基苯酚浓度的测定，用pH调节剂调节其pH值达到4-10；然后根据硝基苯酚的浓度向废水中按照500mg/L-4000mg/L的投加量加入制备的处理剂；(3)处理剂投加时对含硝基苯酚的废水进行振荡，振荡速度为150转/分钟，振荡时间为5分钟-2小时，然后离心沉降15分钟；(4)用过滤器过滤收集沉降的处理剂；硝基苯酚浓度达标排放。该方法采用价格低廉的原料制备处理剂，对不同水力条件和温度范围都有很好的适应性，对于含硝基苯酚污水处理效率高，减少了对水体环境和地下水的污染。

Description

一种处理硝基苯酚废水的方法
技术领域
本发明涉及一种用于硝基苯酚废水处理的方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
硝基苯酚是醚化生产医药中间体对硝基苯酚醚和一步合成消炎镇痛物对乙酰氨基酚的重要医药原料，也还是生产农药的原料和生产硝基苯的副产物。所以，含硝基苯酚的废水主要来源于医药、石油、农业和化工工业。该类废水具有毒性强，致癌、致畸、致突变和难以生物降解等特点，严重污染水环境，给人们的生活和身体健康带来严重损害。该类废水必须经过合理、有效的处理才能进一步的重复利用或排入水体。
目前，含酚废水的处理方法主要包括化学氧化法、化学沉淀法、生化处理和吸附法处理，其中吸附法最为典型,常用吸附剂为活性炭，由于成本及工艺而使用受限。中国专利文献CN102491491A公开了一种《超声臭氧处理含硝基苯酚废水的方法》，向反应器内通入含硝基苯酚废水，超声波处理同时通入臭氧进行反应；臭氧通过固定在反应器底部的微孔扩散器通入反应器内；即完成了废水中硝基苯酚的去除。本发明所述的超声臭氧处理含硝基苯酚废水的工艺有益效果主要体现在：通过对工艺参数的优化，达到能耗低、去除效率高、适合实际硝基苯酚废水处理的目的。对硝基苯酚去除效率非常高，达90％以上，具有十分重大的市场开发前景。CN1077549C公开了一种《用电－多相催化反应处理二硝基苯酚工业废水的方法》,是按下述条件进行：1)以SiO2、Al2O3或活性炭为载体，制成M/SiO2、Al2O3或活性炭的催化剂，其中M为过渡金属元素Fe，Co，Ni，Ti，V，Mn，W或Pd中一种或几种元素的氧化物，金属组分的重量含量为0.4～8％，余为载体；2)在平板或园筒型电多相催化反应器中，催化剂填充到电极板间，在外加直流电压2～10伏，于常温常压下进行反应。CN101402503B公开了一种《一种苯混酸硝化生产二硝基苯废水的处理方法》,包括如下步骤：(1)酸化；(2)铁炭还原；(3)缩聚；(4)絮凝沉降；(5)沉降出水经常规生化处理。
以上现有处理含硝基苯酚废水的技术存在能耗高、去除效率低等技术问题，同时硝基苯酚废水处理的实际工艺参数鲜有研究。因此，研究一种能够用于硝基苯酚废水处理、工艺流程完备的技术方法具有重要意义。
发明内容
本发明针对现有硝基苯酚废水处理技术存在的缺点和不足，提供一种低成本、高效率的处理硝基苯酚废水的方法。
本发明的处理硝基苯酚废水的方法，包括以下步骤：
(1)处理剂制备：按1g:0.75g:3g:75mL:200mL:100mL的比例取天然石墨、硝酸钠或硝酸钾、高锰酸钾、浓H2SO4(质量浓度98％)、浓度为0.5mol/L的硫酸水溶液和质量浓度10％的H2O2水溶液；将天然石墨、硝酸钠或硝酸钾以及高锰酸钾放入浓H2SO4中在室温搅拌(约7天)，至分散均匀，反应完全后加入浓度0.5mol/L的硫酸水溶液，在90℃的烘箱中保持2小时；然后把混合溶液放入60℃的水浴中，加入H2O2水溶液，继续搅拌反应1-2小时(至混合溶液呈金黄色)；然后将上述混合物离心处理并收集产物，用体积比1:1的0.5mol/L的硫酸水溶液和质量浓度10％的H2O2水溶液的混合溶液洗涤离心收集得到的产物3-5次，并用1.5mol/L的HCl水溶液用同样方法洗涤3-5次；用蒸馏水洗涤产物直到上层清液pH值达到6-8，产物干燥后即为需要的处理剂(氧化石墨)；
(2)对含有硝基苯酚的废水进行pH值和硝基苯酚浓度的测定，当pH值为4-10时不做处理，否则用pH调节剂调节其pH值达到4-10；然后根据硝基苯酚的浓度向废水中按照500mg/L-4000mg/L的投加量加入步骤(1)中制备的处理剂；
pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠中的一种或几种混合；
(3)处理剂投加时对含硝基苯酚的废水进行振荡，振荡速度为150转/分钟，振荡时间为5分钟-2小时，然后离心沉降15分钟；
(4)用过滤器过滤收集沉降的处理剂；对处理后的水样进行硝基苯酚浓度测定，达标后排放，否则调整处理剂投加量直至达标。
对于含硝基苯酚的废水，振荡是一个重要的影响因素。选择一个合适的振荡时间，既有利于吸附剂和被吸附物质的混合均匀，又有利于吸附剂对污染物的吸附。吸附时间的长短直接影响出水中的污染物含量，较短的时间不足以去除污染物，但时间过长，工艺上难以接受。其次，水体的pH值、温度也是影响水中污染物去除的重要因素之一。
本发明采用价格低廉的盐酸或硫酸、高锰酸钾、双氧水和天然石墨制备处理剂，设备、工艺简单，操作方便。对不同水力条件和温度范围都有很好的适应性。对于含硝基苯酚污水处理效率高，减少了对水体环境和地下水的污染。
附图说明
图1是天然石墨的扫描电镜照片(放大倍数为3000倍)。
图2是本发明中制备的处理剂(氧化石墨)的扫描电镜照片(放大倍数为5000倍)。
图3是吸附硝基苯酚后的处理剂(氧化石墨)的扫描电镜照片(放大倍数为5000倍)。
图4是实施例2中硝基苯酚去除率的示意图。
图5是实施例3中废水中硝基苯酚的初始浓度为20mg/L和50mg/L时的硝基苯酚去除率的示意图。
图6是实施例3中废水中硝基苯酚的初始浓度为100mg/L和200mg/L时的硝基苯酚去除率的示意图。
图7是实施例4中硝基苯酚吸附量的示意图。
具体实施方式
首先制备处理剂：取天然石墨1克，硝酸钠或硝酸钾0.75克和高锰酸钾3克，放入75mL浓H2SO4(质量浓度98％)中剧烈搅拌至分散均匀，在室温搅拌下7天；反应完全后，加入200mL浓度为0.5mol/L的硫酸水溶液，在90℃的烘箱中保持2小时；然后把此溶液放入60℃的水浴中，加入H2O2(质量浓度10％)100mL,继续搅拌反应1-2小时，至溶液呈金黄色。考虑氧化成果和成本，天然石墨、硝酸钠(或硝酸钾)和高锰酸钾的质量比例应为1:0.75:3；浓H2SO4、浓度为0.5mol/L的硫酸水溶液和H2O2体积比为3:8:4。然后把上述混合物离心并收集产物，用体积比1:1的0.5mol/L的硫酸水溶液和质量浓度10％的H2O2水溶液的混合溶液洗涤离心收集得到的产物3-5次，并用1.5mol/L的HCl水溶液用同样方法洗涤3-5次；反复用蒸馏水洗涤产物直到上层清液pH值达到6-8，干燥后所得产物即为需要的处理剂。图1给出了天然石墨的扫描电镜放大3000倍的照片。制备的处理剂(氧化石墨)如图2所示。
实施例1
取含硝基苯酚废水1000mL，硝基苯酚的初始浓度为50mg/L，温度293K。向废水中按1000mg/L的投加量加入制备的处理剂，采用pH调节剂调节体系的pH值分别为4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，9.0和10.0，pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠中的一种或几种混合；维持振荡速度150转/分钟，振荡2小时，然后离心沉降15分钟，再经过滤处理，进行水质分析，确定在pH＝5.0时污染物去除率可以达到96.7％，而且水质稳定，吸附硝基苯酚后的处理剂(氧化石墨)如图3所示。
本实施例的结果如下表所示。
实施例2
取含硝基苯酚的废水1000mL，硝基苯酚的初始浓度分别为20mg/L、50mg/L、100mg/L和200mg/L；水样的pH值为5.0，温度293K。向废水中加入处理剂的投加量为500mg/L-4000mg/L；维持振荡速度150转/分钟，振荡时间2小时，然后离心沉降15分钟，再经过滤处理，进行水质分析，在投加量达到4000mg/L处，所有初始浓度下的硝基苯酚的去除率都可达到98.6％以上，如图4所示。
实施例3
取含硝基苯酚的废水1000mL，pH值为5.0，硝基苯酚的初始浓度为20mg/L、50mg/L、100mg/L和200mg/L。处理剂的投加量为1000mg/L；处理温度控制在283K、293K、303K和313K。维持振荡速度为150转/分钟，振荡时间为2小时，然后离心沉降15分钟，再经过滤处理，进行水质分析，确定从水体中吸附硝基苯酚的过程是放热反应，降低温度，有利于硝基苯酚的去除。本实施例结果如图5和图6所示。
实施例4
取含硝基苯酚的废水1000mL，硝基苯酚在废水中的初始浓度分别为20mg/L、50mg/L、100mg/L和200mg/L，pH值为5.0，吸附温度293K。向废水中按1000mg/L加入处理剂，振荡速度150转/分钟，振荡时间在5分钟-6小时，然后离心沉降15分钟，再经过滤处理，进行水质分析，确定吸附硝基苯酚的速率非常快，1小时基本达到吸附平衡，2小时吸附反应进行完毕。本实施例的结果如图7所示。

Claims (1)

1.一种处理硝基苯酚废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)处理剂制备：按1g:0.75g:3g：75mL：200mL：100mL的比例取天然石墨、硝酸钠或硝酸钾、高锰酸钾、浓H2SO4、浓度为0.5mol/L的硫酸水溶液和质量浓度10％的H2O2水溶液；将天然石墨、硝酸钠或硝酸钾以及高锰酸钾放入浓H2SO4中在室温搅拌，至分散均匀，反应完全后加入浓度0.5mol/L的硫酸水溶液，在90℃的烘箱中保持2小时；然后把混合溶液放入60℃的水浴中，加入H2O2水溶液，继续搅拌反应1-2小时；然后将上述混合物离心处理并收集产物，用体积比1:1的0.5mol/L的硫酸水溶液和质量浓度10％的H2O2水溶液的混合溶液洗涤离心收集得到的产物3-5次，并用1.5mol/L的HCl水溶液用同样方法洗涤3-5次；用蒸馏水洗涤产物直到上层清液pH值达到6-8，产物干燥后即为需要的处理剂；
(2)对含有硝基苯酚的废水进行pH值和硝基苯酚浓度的测定，当pH值为4-10时不做处理，否则用pH调节剂调节其pH值达到4-10；然后根据硝基苯酚的浓度向废水中按照500mg/L-4000mg/L的投加量加入步骤(1)中制备的处理剂；
(3)处理剂投加时对含硝基苯酚的废水进行振荡，振荡速度为150转/分钟，振荡时间为5分钟-2小时，然后离心沉降15分钟；
(4)用过滤器过滤收集沉降的处理剂；对处理后的水样进行硝基苯酚浓度测定，达标后排放，否则调整处理剂投加量直至达标。
CN201410205911.8A 2014-05-15 2014-05-15 一种处理硝基苯酚废水的方法 Expired - Fee Related CN103936207B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410205911.8A CN103936207B (zh) 2014-05-15 2014-05-15 一种处理硝基苯酚废水的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410205911.8A CN103936207B (zh) 2014-05-15 2014-05-15 一种处理硝基苯酚废水的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103936207A CN103936207A (zh) 2014-07-23
CN103936207B true CN103936207B (zh) 2015-06-10

Family

ID=51184131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410205911.8A Expired - Fee Related CN103936207B (zh) 2014-05-15 2014-05-15 一种处理硝基苯酚废水的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103936207B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4925565A (en) * 1988-09-12 1990-05-15 First Chemical Corporation Process for extracting and disposing of nitrophenolic by-products
CN1562790A (zh) * 2004-04-06 2005-01-12 南京大学 对硝基苯酚生产废水的治理与资源回收利用的方法
CN101353185A (zh) * 2008-08-19 2009-01-28 浙江大学 一种炸药废水的一体化处理方法
WO2013020798A1 (de) * 2011-08-09 2013-02-14 Basf Se Verfahren zur aufreinigung von abwässern aus der aufarbeitung von rohen aromatischen nitroverbindungen
CN103508548A (zh) * 2013-10-29 2014-01-15 哈尔滨工业大学 一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4925565A (en) * 1988-09-12 1990-05-15 First Chemical Corporation Process for extracting and disposing of nitrophenolic by-products
CN1562790A (zh) * 2004-04-06 2005-01-12 南京大学 对硝基苯酚生产废水的治理与资源回收利用的方法
CN101353185A (zh) * 2008-08-19 2009-01-28 浙江大学 一种炸药废水的一体化处理方法
WO2013020798A1 (de) * 2011-08-09 2013-02-14 Basf Se Verfahren zur aufreinigung von abwässern aus der aufarbeitung von rohen aromatischen nitroverbindungen
CN103508548A (zh) * 2013-10-29 2014-01-15 哈尔滨工业大学 一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103936207A (zh) 2014-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jing et al. Photocatalytic degradation of nitrogen-containing organic compounds over TiO2
Tekin et al. Use of Fenton oxidation to improve the biodegradability of a pharmaceutical wastewater
Kitis et al. Heterogeneous catalytic degradation of cyanide using copper-impregnated pumice and hydrogen peroxide
Qu et al. Ozonation of alachlor catalyzed by Cu/Al2O3 in water
Wang et al. Photodegradation of 2-mercaptobenzothiazole in the γ-Fe2O3/oxalate suspension under UVA light irradiation
CN104628200B (zh) 一种利用光电组合技术处理有机废水的方法
CN111606406A (zh) 天然铁基矿物在处理有机废水中的应用
CN101863589A (zh) 一种应用臭氧催化氧化与内循环生物滤池组合进行污水深度处理的方法
CN106540686A (zh) 用于深度处理的活性炭负载二氧化锰‑二氧化钛臭氧催化剂及制备方法
CN100410184C (zh) 一种光催化脱除水中氮的方法
CN101767859A (zh) Fenton氧化和微波催化相结合的废水处理方法
CN101658789B (zh) 金属掺杂羟基氧化物催化剂及其制备方法和应用
Zhang et al. Phosphate dosing to sustain the ammonium removal activity of an iron-manganese co-oxide filter film at pilot scale: Effects on chemical catalytic oxidation
RU2480423C1 (ru) Комбинированный способ очистки сточных вод, содержащих органические загрязнения
CN101717146B (zh) 一种催化臭氧氧化水处理的方法
Jin et al. Role of Al-based coagulants on a hybrid ozonation–coagulation (HOC) process for WWTP effluent organic matter and ibuprofen removal
CN110404568A (zh) 一种用于高浓度有机废水处理的高效催化剂及其制备方法
CN109574386A (zh) 一种香料废水处理系统
CN107721081A (zh) 一种氯酚类废水的无害化处理系统及方法
CN103936207B (zh) 一种处理硝基苯酚废水的方法
Huaccallo-Aguilar et al. Insights of emerging contaminants removal in real water matrices by CWPO using a magnetic catalyst
CN102372378A (zh) 一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法
Na et al. Photocatalytic decolorization of rhodamine B by immobilized TiO 2/UV in a fluidized-bed reactor
He et al. Pyrite/H2O2/hydroxylamine system for efficient decolorization of rhodamine B
Shojaei et al. High photocatalytic activity in nitrate reduction by using Pt/ZnO nanoparticles in the presence of formic acid as hole scavenger

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150610

Termination date: 20180515

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee