CN105858823A - 一种含酚废水处理工艺 - Google Patents

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张兵
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Abstract

本发明公开了一种含酚废水处理工艺，步骤(1)中氢氟酸冲洗钛板时间为4s，由于氢氟酸对钛板具有较强的腐蚀性，能够去除钛板表面氧化膜，因此4s即可去除氧化膜，又能防止钛板过度腐蚀，步骤(1)中有机溶剂为无水乙醇，该种溶剂溶解性好，能够去除钛板表面油污，而且价格低廉来源广泛，步骤(2)中钛板的放置方式为竖直放入水热反应釜中，这是为了使得钛板两面均能生长附着氧化铜膜，步骤(3)中阴极使用的是铜电极，该种电极的各项性能接近铂电极，但是价格更为低廉，步骤(3)中含酚废水中在降解前加入硫酸钠，硫酸钠能够作为电解质，使得降解效率提升。

Description

一种含酚废水处理工艺
技术领域
本发明涉及水污染防治技术领域，特别是涉及一种含酚废水处理工艺。
背景技术
水中难降解有机污染物(如酚类，芳胺类及农药等)的有效处理，一直是环境工程领域研究的热点和难点。酚类物质正是一种具有毒性且难以生物降解的有机污染物，其主要来源为有机合成、炸药、染料等领域。鉴于硝基苯酚类物质的极强毒性，自然水体中的苯酚要求应控制在10ng·L-1以下。目前处理苯酚废水的方法有生物法、吸附法、萃取法等。此类污染物不能被好氧生物降解，同时好氧降解产生了被认为有致癌作用的羟胺，因此利用普通方法处理效果不理想。
对此类难降解的有机废水，具有研究和使用前景的是电化学氧化技术。而修饰电极的发展及使用更将这种方法推向更为广阔的领域，目前使用较多的修饰材料为金属氧化物(如BaO2、MnO2、CuO和NiO)，这些金属氧化物颗粒悬浮在溶液中，在电化学过程中，它们被氧化成高价态，然后这些高价态物质又去氧化有机物，此时高价态氧化物被还原成原来的价态，这样周而复始达到氧化去除污染物的目的；同样也可以将这些氧化还原物质(如SnO2、CrO3和SbO3)固定在电极表面，从而避免了繁琐的分离过程。
发明内容
一种含酚废水处理工艺，其特征在于，其步骤包括：
(1)电极预处理
取钛板利用砂纸打磨后，先用蒸馏水冲洗，然后放入有机溶剂中超声清洗3-5min，取出用蒸馏水冲洗干净，然后用氢氟酸冲洗钛板3-5s，最后用蒸馏水冲洗干净备用；
(2)制备降解阳极电极
将1mm硝酸铜和10mm尿素溶解在80mL的超纯水中(以5cm2钛板计)，形成蓝色透明溶液，将钛板放入反应釜中，将溶液转移至反应釜中，使液面高于钛板的高度，将反应釜在120-150℃下加热10-12h，取出钛板用蒸馏水冲洗干净，晾干即得降解阳极电极；
(3)降解废水
以制备的CuO/Ti电极为阳极，将阳极和阴极插入废水中，与阴极形成回路通电，以恒电流方式通电，通电量为10-20mA/mL废水的通电量，持续时间为3-5h，即可将废水中酚降解；
优选的，步骤(1)中氢氟酸冲洗钛板时间为4s。
优选的，步骤(1)中有机溶剂为无水乙醇。
优选的，步骤(2)中钛板的放置方式为竖直放入水热反应釜中。
优选的，步骤(3)中阴极使用的是铜电极。
优选的，步骤(3)中含酚废水中在降解前加入硫酸钠。
有益效果：本发明提供了一种含酚废水处理工艺，步骤(1)中氢氟酸冲洗钛板时间为4s，由于氢氟酸对钛板具有较强的腐蚀性，能够去除钛板表面氧化膜，因此4s即可去除氧化膜，又能防止钛板过度腐蚀，步骤(1)中有机溶剂为无水乙醇，该种溶剂溶解性好，能够去除钛板表面油污，而且价格低廉来源广泛，步骤(2)中钛板的放置方式为竖直放入水热反应釜中，这是为了使得钛板两面均能生长附着氧化铜膜，步骤(3)中阴极使用的是铜电极，该种电极的各项性能接近铂电极，但是价格更为低廉，步骤(3)中含酚废水中在降解前加入硫酸钠，硫酸钠能够作为电解质，使得降解效率提升。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种含酚废水处理工艺，其特征在于，其步骤包括：
(1)电极预处理
取钛板利用砂纸打磨后，先用蒸馏水冲洗，然后放入无水乙醇中超声清洗3-5min，取出用蒸馏水冲洗干净，然后用氢氟酸冲洗钛板4s，最后用蒸馏水冲洗干净备用；
(2)制备降解阳极电极
将1mm硝酸铜和10mm尿素溶解在80mL的超纯水中(以5cm2钛板计)，形成蓝色透明溶液，将钛板竖直放入水热反应釜中，将溶液转移至反应釜中，使液面高于钛板的高度，将反应釜在120℃下加热12h，取出钛板用蒸馏水冲洗干净，晾干即得降解阳极电极；
(3)降解废水
含酚废水中在降解前加入硫酸钠，以制备的CuO/Ti电极为阳极，阴极使用的是铜电极，将阳极和阴极插入废水中，与阴极形成回路通电，以恒电流方式通电，通电量为10mA/mL废水的通电量，持续时间为5h，即可将废水中酚降解；
实施例2：
一种含酚废水处理工艺，其特征在于，其步骤包括：
(1)电极预处理
取钛板利用砂纸打磨后，先用蒸馏水冲洗，然后放入无水乙醇中超声清洗4min，取出用蒸馏水冲洗干净，然后用氢氟酸冲洗钛板4s，最后用蒸馏水冲洗干净备用；
(2)制备降解阳极电极
将1mm硝酸铜和10mm尿素溶解在80mL的超纯水中(以5cm2钛板计)，形成蓝色透明溶液，将钛板竖直放入水热反应釜中，将溶液转移至反应釜中，使液面高于钛板的高度，将反应釜在130℃下加热10h，取出钛板用蒸馏水冲洗干净，晾干即得降解阳极电极；
(3)降解废水
含酚废水中在降解前加入硫酸钠，以制备的CuO/Ti电极为阳极，阴极使用的是铜电极，将阳极和阴极插入废水中，与阴极形成回路通电，以恒电流方式通电，通电量为15mA/mL废水的通电量，持续时间为4h，即可将废水中酚降解；
实施例3：
一种研究炭疽病无公害防治技术的方法，其特征在于，其步骤包括：
(1)电极预处理
取钛板利用砂纸打磨后，先用蒸馏水冲洗，然后放入无水乙醇中超声清洗5min，取出用蒸馏水冲洗干净，然后用氢氟酸冲洗钛板4s，最后用蒸馏水冲洗干净备用；
(2)制备降解阳极电极
将1mm硝酸铜和10mm尿素溶解在80mL的超纯水中(以5cm2钛板计)，形成蓝色透明溶液，将钛板竖直放入水热反应釜中，将溶液转移至反应釜中，使液面高于钛板的高度，将反应釜在150℃下加热10h，取出钛板用蒸馏水冲洗干净，晾干即得降解阳极电极；
(3)降解废水
含酚废水中在降解前加入硫酸钠，以制备的CuO/Ti电极为阳极，阴极使用的是铜电极，将阳极和阴极插入废水中，与阴极形成回路通电，以恒电流方式通电，通电量为20mA/mL废水的通电量，持续时间为3h，即可将废水中酚降解；通过取样得到的结果比较如下表：
根据上述表格数据可以得出，当实施实施例2参数时，得到的含酚废水，酚类降解率为91.7％，单位体积废水用电量为1.2度/m2，废水COD去除率为94.2％，废水完全脱色，而现有技术标准酚类降解率为70％，单位体积废水用电量为2.1度/m2，废水COD去除率为85.8％，废水不完全脱色，因此本发明具有显著的优越性。
本发明提供了一种含酚废水处理工艺，步骤(1)中氢氟酸冲洗钛板时间为4s，由于氢氟酸对钛板具有较强的腐蚀性，能够去除钛板表面氧化膜，因此4s即可去除氧化膜，又能防止钛板过度腐蚀，步骤(1)中有机溶剂为无水乙醇，该种溶剂溶解性好，能够去除钛板表面油污，而且价格低廉来源广泛，步骤(2)中钛板的放置方式为竖直放入水热反应釜中，这是为了使得钛板两面均能生长附着氧化铜膜，步骤(3)中阴极使用的是铜电极，该种电极的各项性能接近铂电极，但是价格更为低廉，步骤(3)中含酚废水中在降解前加入硫酸钠，硫酸钠能够作为电解质，使得降解效率提升。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种含酚废水处理工艺，其特征在于，其步骤包括：
(1)电极预处理
取钛板利用砂纸打磨后，先用蒸馏水冲洗，然后放入有机溶剂中超声清洗3-5min，取出用蒸馏水冲洗干净，然后用氢氟酸冲洗钛板3-5s，最后用蒸馏水冲洗干净备用；
(2)制备降解阳极电极
将1mm硝酸铜和10mm尿素溶解在80mL的超纯水中(以5cm2钛板计)，形成蓝色透明溶液，将钛板放入反应釜中，将溶液转移至反应釜中，使液面高于钛板的高度，将反应釜在120-150℃下加热10-12h，取出钛板用蒸馏水冲洗干净，晾干即得降解阳极电极；
(3)降解废水
以制备的CuO/Ti电极为阳极，将阳极和阴极插入废水中，与阴极形成回路通电，以恒电流方式通电，通电量为10-20mA/mL废水的通电量，持续时间为3-5h，即可将废水中酚降解。
2.一种权利要求1所述的含酚废水处理工艺，其特征在于，步骤(1)中氢氟酸冲洗钛板时间为4s。
3.一种权利要求1所述的含酚废水处理工艺，其特征在于，步骤(1)中有机溶剂为无水乙醇。
4.一种权利要求1所述的含酚废水处理工艺，其特征在于，步骤(2)中钛板的放置方式为竖直放入水热反应釜中。
5.一种权利要求1所述的含酚废水处理工艺，其特征在于，步骤(3)中阴极使用的是铜电极。
6.一种权利要求1所述的含酚废水处理工艺，其特征在于，步骤(3)中含酚 废水中在降解前加入硫酸钠。
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