CN113716670A - 一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法 - Google Patents
一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113716670A CN113716670A CN202110946382.7A CN202110946382A CN113716670A CN 113716670 A CN113716670 A CN 113716670A CN 202110946382 A CN202110946382 A CN 202110946382A CN 113716670 A CN113716670 A CN 113716670A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diclofenac
- ozone
- catalyzing
- wastewater
- mno
- 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.)
- Pending
Links
- DCOPUUMXTXDBNB-UHFFFAOYSA-N diclofenac Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC=C1NC1=C(Cl)C=CC=C1Cl DCOPUUMXTXDBNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 73
- 229960001259 diclofenac Drugs 0.000 title claims abstract description 69
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 55
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title abstract description 7
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 title description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 45
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 17
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 59
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- -1 2, 6-dichlorophenyl Chemical group 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- WLJVXDMOQOGPHL-UHFFFAOYSA-N phenylacetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC=C1 WLJVXDMOQOGPHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(II) nitrate Inorganic materials [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000041 non-steroidal anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 1
- 229940021182 non-steroidal anti-inflammatory drug Drugs 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 229960003424 phenylacetic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000003279 phenylacetic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/34—Manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/36—Organic compounds containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/02—Specific form of oxidant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/02—Specific form of oxidant
- C02F2305/023—Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，该方法步骤如下：(1)用氢氧化钠或硫酸溶液调节反应水体pH值(2)将适量催化剂MnO2/Al2O3和过硫酸钠溶于反应溶液中，在磁力搅拌器的作用下使其达到吸附平衡，(3)臭氧发生器产生臭氧通入反应溶液中。本发明的催化剂对废水中双氯芬酸催化效率高，稳定性好，具有良好的协同作用。臭氧本身可以作为催化剂也可以作为氧化剂，MnO2/Al2O3催化臭氧产生·OH，MnO2/Al2O3催化过硫酸钠产生·OH和SO4 ‑·，同时臭氧也可以催化过硫酸钠产生SO4 ‑·。三者之间，良好协同进一步提高催化效果。
Description
技术领域
本发明涉及废水降解处理领域，具体涉及一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法。
背景技术
由于工业的发展，医疗水平的进步，大量的医学药品被使用，人类的过度使用造成了水体污染。即使这些污染物浓度很低，但是由于生态系统富集，对人和生态环境也造成了危害。抗生素除了被用于治疗疾病，也被广泛应用在水体和畜牧业，并通过污水处理厂进入环境水体，微量污染物越来越成为一个不可忽视的问题。
双氯芬酸(2[(2,6-二氯苯基)氨基]苯乙酸)是一种临床医学和畜牧业中广泛应用的乙酸类非甾体抗炎药，水溶性为0.004g/L。研究表明，双氯芬酸具有持久性，不仅诱发水体抗药性病原体产生，导致水生动物生态环境紊乱，还可以通过食物链富集，转移到其他生物体内。据调查，近年来双氯芬酸在各种环境介质(地表水、地下水、底泥)中被频繁检出，其检出浓度达到μg/L等级。因此，发展解决双氯芬酸的高效降解处理技术，消除双氯芬酸在污水处理厂的源头污染问题已日趋紧迫。
研究表明，双氯芬酸这类微量污染物普通的降解方法无法有效的去除，高级氧化技术适用于处理降解微量污染物。目前，已有的双氯芬酸高级氧化技术都是集中在·OH和SO4 -·，但实际上氧化反应过程中自由基的产量少以及有效利用率低。臭氧氧化过程中启主要作用的是·OH，实验结果表明氧化效果不佳，其主要原因是·OH存在的时间过短，只有少量的·OH参与反应过程。SO4 -·主要是通过催化过硫酸盐产生，催化过程中随着催化剂的减少SO4 -·也会减少，需要进一步添加催化剂。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够提高自由基有效利用率，减少反应过程的副反应增加自由基产量的臭氧催化降解双氯芬酸的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明以提高自由基的产量和使用效率是目前的研究方向，通过金属氧化物催化过硫酸盐，金属氧化物催化臭氧，臭氧催化过硫酸盐产生·OH和SO4 -·，三者协同作用从而进一步降解双氯芬酸，具体方案如下：
一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，该方法包括以下步骤：
(1)向含有双氯芬酸的废水中加入催化剂MnO2/Al2O3和过硫酸钠，并调节pH值，搅拌后，得到反应溶液；
(2)向反应溶液中通入臭氧，反应后，完成废水中双氯芬酸的去除。
进一步地，所述的催化剂MnO2/Al2O3的制备采用等体积浸渍法，操作步骤如下：将干燥的Al2O3粉末加入到Mn(NO3)2溶液中，干燥，得到块状固体；煅烧后研磨，得到MnO2/Al2O3。Mn(NO3)2溶液的浓度由Al2O3吸水率计算得到。
具体操作步骤如下：先将Al2O3置于干燥箱内于110℃干燥2h；然后称取一定质量的干燥Al2O3粉末，质量为m1，向烧杯中逐滴加入蒸馏水直至水体刚好淹没载体，质量为m2，
依据式：
计算饱和吸水率，
由Al2O3吸水率和拟负载MnO2的负载量计算出相应浓度的Mn(NO3)2·4H2O溶液，配制相应浓度的Mn(NO3)2·4H2O溶液；称取相应质量的Al2O3加入相应体积的Mn(NO3)2·4H2O进行搅拌，静置24h后置于干燥箱中在110℃下干燥10h，得到块状固体；在马弗炉内高温下煅烧后研磨成粉状物。
进一步地，所述的过硫酸钠与双氯芬酸的摩尔比为(50-200):1。
进一步地，所述的废水中双氯芬酸的浓度为80-120mg/L。
进一步地，所述MnO2/Al2O3在废水中的投加量为0.5-2.0g/L。
进一步地，所述的pH值调节为3-9。
进一步地，所述的pH值调节采用硫酸或氢氧化钠溶液。比如采用0.1mol/L的硫酸或氢氧化钠溶液。
进一步地，所述搅拌的转速为500-800r/min。
进一步地，所述的臭氧通入速率为0.2-0.4g/h·L。
进一步地，所述反应的时间小于60min。比如，可以是0、10、20、30、40、60min。
与现有技术相比，本发明的催化剂对废水中双氯芬酸催化效率高，稳定性好，具有良好的协同作用。臭氧本身可以作为催化剂也可以作为氧化剂，MnO2/Al2O3催化臭氧产生·OH，MnO2/Al2O3催化过硫酸钠产生·OH和SO4 -·，同时臭氧也可以催化过硫酸钠产生SO4 -·。三者之间，良好协同进一步提高催化效果。
本发明是利用MnO2/Al2O3、过硫酸盐和臭氧三者相互协同作用，提高自由基产量，减少反应过程中副反应，避免反应过程中再次投加催化剂使用量，增加降解成本。
附图说明
图1为不同MnO2/Al2O3催化剂用量对双氯芬酸去除影响；
图2为不同体系催化臭氧降解双氯芬酸的效果；
图3为不同pH对双氯芬酸降解效果影响。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，废水中双氯芬酸的浓度为80-120mg/L，该方法包括以下步骤：
(1)向含有双氯芬酸的废水中加入催化剂MnO2/Al2O3和过硫酸钠，并调节pH值，搅拌后，得到反应溶液；其中，催化剂MnO2/Al2O3的制备采用等体积浸渍法，具体操作步骤如下：将3份干燥的Al2O3粉末加入到0.33份，10wt％的Mn(NO3)2溶液中，干燥，得到块状固体；煅烧后研磨，得到MnO2/Al2O3。过硫酸钠与双氯芬酸的摩尔比为(50-200):1。MnO2/Al2O3在废水中的投加量为0.5-2.0g/L。pH值调节为3-9。pH值调节采用硫酸或氢氧化钠溶液。比如采用0.1mol/L的硫酸或氢氧化钠溶液。
(2)向反应溶液中通入臭氧，反应后，完成废水中双氯芬酸的去除。其中，搅拌的转速为500-800r/min。臭氧通入速率为0.2-0.4g/h·L。反应的时间小于60min。
实施例1
取200mL含有100mg/L双氯芬酸的废水，向反应溶液中加入适量MnO2/Al2O3和过硫酸钠，用0.1mol/L硫酸或氢氧化钠调节溶液pH值为7，过硫酸钠与双氯芬酸摩尔比为50:1，MnO2/Al2O3投加量为2.0g/L，在磁力搅拌器作用下，保持600r/min匀速搅拌反应一段时间后，使其溶液达到吸附平衡。将臭氧发生器产生的臭氧通入反应溶液，流速为20g/h。反应时间为10、20、30、40、60min，使用高效液相色谱仪测定双氯芬酸的浓度，60min时，双氯芬酸去除率为92％。结果如图1所示。
实施例2
取200mL含有100mg/L双氯芬酸的废水，向反应溶液中加入适量MnO2/Al2O3和过硫酸钠，用0.1mol/L硫酸或氢氧化钠调节溶液pH值为7，过硫酸钠与双氯芬酸摩尔比为50:1，MnO2/Al2O3投加量为1.0g/L，在磁力搅拌器作用下，保持600r/min匀速搅拌反应一段时间后，使其溶液达到吸附平衡。将臭氧发生器产生的臭氧通入反应溶液，流速为20g/h。反应时间为10、20、30、40、60min，使用高效液相色谱仪测定双氯芬酸的浓度，60min时，双氯芬酸去除率为85％。结果如图1所示。
实施例3
取200mL含有100mg/L双氯芬酸的废水，向反应溶液中仅通入臭氧，用0.1mol/L硫酸或氢氧化钠调节溶液pH值为7，在磁力搅拌器作用下，保持600r/min匀速搅拌反应一段时间后，使其溶液达到吸附平衡。将臭氧发生器产生的臭氧通入反应溶液，流速为20g/h。反应时间为10、20、30、40、60min，使用高效液相色谱仪测定双氯芬酸的浓度，60min时，双氯芬酸去除率仅有27％。结果如图2所示。
实施例4
取200mL含有100mg/L双氯芬酸的废水，向反应溶液中仅加入MnO2，用0.1mol/L硫酸或氢氧化钠调节溶液pH值为7，在磁力搅拌器作用下，保持600r/min匀速搅拌反应一段时间后，使其溶液达到吸附平衡。将臭氧发生器产生的臭氧通入反应溶液，流速为20g/h。反应时间为10、20、30、40、60min，使用高效液相色谱仪测定双氯芬酸的浓度，60min时，双氯芬酸去除率为69％。结果如图2所示。
实施例4’
取200mL含有100mg/L双氯芬酸的废水，向反应溶液中仅加入Al2O3，用0.1mol/L硫酸或氢氧化钠调节溶液pH值为7，在磁力搅拌器作用下，保持600r/min匀速搅拌反应一段时间后，使其溶液达到吸附平衡。将臭氧发生器产生的臭氧通入反应溶液，流速为20g/h。反应时间为10、20、30、40、60min，使用高效液相色谱仪测定双氯芬酸的浓度，60min时，双氯芬酸去除率为62％。结果如图2所示。
实施例5
取200mL含有100mg/L双氯芬酸的废水，向反应溶液中加入MnO2/Al2O3，用0.1mol/L硫酸或氢氧化钠调节溶液pH值为7，在磁力搅拌器作用下，保持600r/min匀速搅拌反应一段时间后，使其溶液达到吸附平衡。将臭氧发生器产生的臭氧通入反应溶液，流速为20g/h。反应时间为10、20、30、40、60min，使用高效液相色谱仪测定双氯芬酸的浓度，60min时，双氯芬酸去除率为76％。结果如图2所示。
实施例6
取200mL含有100mg/L双氯芬酸的废水，向反应溶液中加入适量MnO2/Al2O3和过硫酸钠，用0.1mol/L硫酸或氢氧化钠调节溶液pH值为7，过硫酸钠与双氯芬酸摩尔比为200:1，MnO2/Al2O3投加量为2.0g/L，在磁力搅拌器作用下，保持600r/min匀速搅拌反应一段时间后，使其溶液达到吸附平衡。将臭氧发生器产生的臭氧通入反应溶液，流速为20g/h。反应时间为10、20、30、40、60min，使用高效液相色谱仪测定双氯芬酸的浓度，60min时，双氯芬酸去除率为95％。结果如图3所示。
如图3所示，溶液初始pH对臭氧催化双氯芬酸降解的影响并不显著，说明MnO2/Al2O3催化臭氧降解双氯芬酸对pH范围要求有很强的适用性；随着反应的进行溶液pH下降到3附近，双氯芬酸的去除率也趋于平缓，说明反应过程中需要大量的OH-。在臭氧充足的条件下会发生如下反应：OH-+O3→HO4 -，
O3 ·-是·OH的前体物。说明OH-并没有直接参与羟基自由基的生成，而是促进了羟基自由基产生的反应方向。·OH和SO4 ·-是降解污染物的主要自由基，二者单独作为降解有效自由基都具有良好作用，但是当自由基产生过多会发生副反应，比如SO4 ·-+Cl-→Cl·+SO4 2-等。另一方面，硫酸根自由基的产生需要H+，S2O8 2-+H+→SO4 ·-+HSO4 -在污水处理中，这样可以更加合理的利用水溶液中的H+和OH-。
实施例7
取200mL含有100mg/L双氯芬酸的废水，向反应溶液中加入适量MnO2/Al2O3和过硫酸钠，用0.1mol/L硫酸或氢氧化钠调节溶液pH值为5，过硫酸钠与双氯芬酸摩尔比为50:1，MnO2/Al2O3投加量为1.0g/L，在磁力搅拌器作用下，保持600r/min匀速搅拌反应一段时间后，使其溶液达到吸附平衡。将臭氧发生器产生的臭氧通入反应溶液，流速为20g/h。反应时间为10、20、30、40、60min，使用高效液相色谱仪测定双氯芬酸的浓度，60min时，双氯芬酸去除率为88％。结果如图3所示。
实施例8
取200mL含有100mg/L双氯芬酸的废水，向反应溶液中加入适量MnO2/Al2O3和过硫酸钠，用0.1mol/L硫酸或氢氧化钠调节溶液pH值为3，过硫酸钠与双氯芬酸摩尔比为50:1，MnO2/Al2O3投加量为1.0g/L，在磁力搅拌器作用下，保持600r/min匀速搅拌反应一段时间后，使其溶液达到吸附平衡。将臭氧发生器产生的臭氧通入反应溶液，流速为20g/h。反应时间为10、20、30、40、60min，使用高效液相色谱仪测定双氯芬酸的浓度，60min时，双氯芬酸去除率为92％。结果如图3所示。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)向含有双氯芬酸的废水中加入催化剂MnO2/Al2O3和过硫酸钠，并调节pH值，搅拌后，得到反应溶液；
(2)向反应溶液中通入臭氧，反应后，完成废水中双氯芬酸的去除。
2.根据权利要求1所述的一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，其特征在于，所述的催化剂MnO2/Al2O3的制备采用等体积浸渍法，具体操作步骤如下：将干燥的Al2O3粉末加入到Mn(NO3)2溶液中，干燥，得到块状固体；煅烧后研磨，得到MnO2/Al2O3。
3.根据权利要求1所述的一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，其特征在于，所述的过硫酸钠与双氯芬酸的摩尔比为(50-200):1。
4.根据权利要求1所述的一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，其特征在于，所述MnO2/Al2O3在废水中的投加量为0.5-2.0g/L。
5.根据权利要求1所述的一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，其特征在于，所述的pH值调节为3-9。
6.根据权利要求1或5所述的一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，其特征在于，所述的pH值调节采用硫酸或氢氧化钠溶液。
7.根据权利要求1所述的一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，其特征在于，所述的废水中双氯芬酸的浓度为80-120mg/L。
8.根据权利要求1所述的一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，其特征在于，所述搅拌的转速为500-800r/min。
9.根据权利要求1所述的一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，其特征在于，所述的臭氧通入速率为0.2-0.4g/h·L。
10.根据权利要求1所述的一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法，其特征在于，所述反应的时间小于60min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110946382.7A CN113716670A (zh) | 2021-08-18 | 2021-08-18 | 一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110946382.7A CN113716670A (zh) | 2021-08-18 | 2021-08-18 | 一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113716670A true CN113716670A (zh) | 2021-11-30 |
Family
ID=78676162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110946382.7A Pending CN113716670A (zh) | 2021-08-18 | 2021-08-18 | 一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113716670A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114713280A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-07-08 | 同济大学 | 一种用于臭氧催化氧化处理难降解废水的负载型催化剂的制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105013504A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-04 | 华南理工大学 | 负载型二元复合金属氧化物臭氧催化氧化催化剂及其制备 |
| CN109382092A (zh) * | 2017-08-07 | 2019-02-26 | 光大水务（深圳）有限公司 | 基于活性γ-氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂及其制备方法 |
| CN109569583A (zh) * | 2018-12-15 | 2019-04-05 | 萍乡市华星环保工程技术有限公司 | 一种煤化工废水深度处理用催化剂的制备方法及应用 |
| CN109626543A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-16 | 华中科技大学 | 一种双相氧化剂体系催化氧化处理有机废水的方法 |
| CN110316807A (zh) * | 2018-03-30 | 2019-10-11 | 武汉纺织大学 | 一种利用紫外协同过硫酸盐催化臭氧的水处理方法 |
| CN110372085A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-25 | 成都硕特环保科技有限公司 | 一种有机废水臭氧催化氧化处理系统及方法 |
| CN110510725A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-11-29 | 天津科技大学 | 一种催化臭氧氧化预处理费托合成废水的方法 |
-
2021
- 2021-08-18 CN CN202110946382.7A patent/CN113716670A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105013504A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-04 | 华南理工大学 | 负载型二元复合金属氧化物臭氧催化氧化催化剂及其制备 |
| CN109382092A (zh) * | 2017-08-07 | 2019-02-26 | 光大水务（深圳）有限公司 | 基于活性γ-氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂及其制备方法 |
| CN110316807A (zh) * | 2018-03-30 | 2019-10-11 | 武汉纺织大学 | 一种利用紫外协同过硫酸盐催化臭氧的水处理方法 |
| CN109626543A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-16 | 华中科技大学 | 一种双相氧化剂体系催化氧化处理有机废水的方法 |
| CN109569583A (zh) * | 2018-12-15 | 2019-04-05 | 萍乡市华星环保工程技术有限公司 | 一种煤化工废水深度处理用催化剂的制备方法及应用 |
| CN110372085A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-25 | 成都硕特环保科技有限公司 | 一种有机废水臭氧催化氧化处理系统及方法 |
| CN110510725A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-11-29 | 天津科技大学 | 一种催化臭氧氧化预处理费托合成废水的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘希涛等编著: "《活化过硫酸盐在环境污染控制中的应用》", 30 April 2018, 中国环境出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114713280A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-07-08 | 同济大学 | 一种用于臭氧催化氧化处理难降解废水的负载型催化剂的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106693974A (zh) | 一种催化臭氧氧化去除水中氨氮的负载型金属氧化物催化剂的制备方法及应用 | |
| CN107235537B (zh) | 一种污水电化学脱氮除磷方法 | |
| CN103111256B (zh) | 一种高效钙基海泡石磷吸附剂的制备方法及其应用 | |
| CN111167482A (zh) | 一种MoS2/CuFe2O4催化剂、制备方法及其应用 | |
| CN101985378A (zh) | 一种铝-铁联用的有机废水高级氧化处理方法 | |
| CN113716670A (zh) | 一种催化臭氧降解废水中双氯芬酸的方法 | |
| CN111841606B (zh) | 一种非均相FeVO4催化材料及其制备方法和应用 | |
| CN108579755A (zh) | 一种废水处理催化剂及其应用 | |
| CN105668746B (zh) | 一种化学沉淀法去除废水中有机磷氨基三亚甲基膦酸的方法 | |
| KR20140013373A (ko) | 수중 질산성질소를 제거하기 위한 영가철 기반 수처리 공정 및 장치 | |
| WO2020087610A1 (zh) | 一种适用于分散污水处理的多孔除磷材料及其制备方法和应用 | |
| CN106552615A (zh) | 凹凸棒石粘土复合催化材料的制备方法 | |
| CN101708461B (zh) | 一种固载稀土金属铈的吸附剂及其制备方法 | |
| KR20170046845A (ko) | 바이오가스의 황화수소의 제거를 위한 액상촉매 조성물 | |
| CN105562013B (zh) | 一种纳米Ce0掺杂Fe0复合材料及制备和应用方法 | |
| CN102942234B (zh) | 一种处理氨氮废水的方法 | |
| CN114804323B (zh) | 一种基于臭氧的废水氧化处理方法 | |
| CN116425377A (zh) | 一种畜禽养殖废水一体化小试装置 | |
| CN107961789A (zh) | 复合金属氧化物催化剂的制备方法及由此得到的催化剂和应用以及催化臭氧氧化的方法 | |
| CN110436680A (zh) | 一种纳米颗粒物对医药废水的处理方法 | |
| CN109052644A (zh) | 一种含氮废水的处理方法 | |
| CN108160070A (zh) | 钾离子掺杂的无定形氧化锰的制备方法及其产品和应用 | |
| CN104609545B (zh) | 一种生化处理高浓度硝酸盐废水的方法及其装置 | |
| CN110921807B (zh) | 一种过渡金属纳米氧化酶、制备方法及水处理装置和应用 | |
| CN110586096A (zh) | 一种铁基二维片状催化剂的制备方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211130 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |