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污水处理方法技术

技术编号:5958414 阅读:138 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术所提供的污水处理方法,利用锌金属,该污水处理方法包括一待处理污水,该待处理污水包含水及有机物质,该锌金属直接浸泡于该待处理污水内,待一段时间后,该有机物质被锌金属降解矿化,使该待处理污水内的有机物质浓度大幅降低。通过上述处理方法,可轻易地将污水中的有机物质降解,同时具有处理成本低廉的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,特别涉及一种含有机物质污水的处理方法。
技术介绍
习用,大致可分为物理性、化学性及生物性处理等三种。上述物理性例如利用栅栏与沉淀池,对污水中的固体物质及悬浮物 质等进行分离。但是,单纯物理性污水处理仅能对污水进行初步处理,并无法对污水中的有 机物质进行分解。而化学性例如以离子交换、化学药剂(如漂白剂)等方法除去水中 的悬浮微粒、有机物质及金属离子等,但其具有成本较为高昂、药剂回收不易的问题存在, 且此法对于小分子有机物质的反应性较差,仍无法使水中有机物质完全降解。生物性主要藉助微生物对污水中的有机物质进行分解,达成净化目 的,且对小分子有机物质的反应性亦佳,但此法对生物环境要求较高,处理过程亦较为复 杂,曝晒场地面积大,作业时间长,致其成本高昂,且显然无法满足大量工业废水的净化需 求。在上述含有机物质污水中,染料相关产业是制造此类污水的大宗,例如纺织、造纸 及食品产业等,此类产业往往制造大量污水,并具有高温、高色度及生物难分解等特性,以 往此领域制造的工业污水主要是以生物性搭配物理、化学性处理方法为之,但仍有处理方 法复杂、成本较高等问题存在。因此,如何提供一种更为简便、经济的,为本领域人士亟待努力的课题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种简便且经济的。为了达成上述目的,本专利技术提供一种,利用锌金属,该 包括一待处理污水,该待处理污水包含水及有机物质,该锌金属直接浸泡于该待处理污水 内,待一段时间后,该有机物质被锌金属降解矿化,使该待处理污水内的有机物质浓度大幅 降低。所述锌金属使用锌板,该锌板为回收自废弃干电池。所述锌金属使用锌粉,该锌粉为纳米级锌粉。所述有机物质指有机染料,该有机染料包括偶氮类、酞氰类、蒽醌类、氰类、靛族、 苯甲烷类、硝基及亚硝基染料。所述有机物质指油脂。所述锌金属在可见光底下浸泡于该待处理污水内并静置一段时间。所述锌金属在UV光下浸泡于该待处理污水内并静置一段时间。所述锌金属在非酸性环境下浸泡于该待处理污水内并静置一段时间。所述待处理污水的PH值大于4。当该待处理污水中的有机物质经降解、矿化且其浓度趋于稳定后,该锌金属自该 待处理污水中回收取出,重复利用该锌金属。本专利技术的优点为本专利技术提供的,利用锌金属直接浸泡于该待处理污水内,可轻易地 将污水中的有机物质降解成水、二氧化碳及其他无机盐类,减少对环境的危害,同时更具有 处理成本低廉的优点。附图说明图1为不同浓度纳米级锌粉对IOppm的EV染料溶液的降解效率图表。图2为不同基材锌板对EV染料溶液的降解速率和干电池锌板对不同染料溶液的 降解速率图表。图3为锌板对不同浓度的EV染料溶液的降解速率图表。图4为纳米级锌粉对不同浓度EV染料溶液的降解速率图表。图5为锌板在不同光源下对EV染料溶液的降解速率图表。图6为锌金属对有机物质的降解机制示意图。图7为干电池锌板在不同PH下对EV染料溶液的降解速率图表。图8为干电池锌板在不同PH下对ABl染料溶液的降解速率图表。图9为重复利用干电池锌板降解EV染料溶液的降解效率图表。具体实施例方式本专利技术的,主要利用锌金属来降解待处理污水中的有机物质。更 具体而言,一待处理污水中至少包含水及有机物质,该有机物质可为有机染料,例如偶氮 ^ (azo dyes) > Fft^t ^ (Phthalocyanine dyes)、i 酉昆 @ (anthraquinone dyes) > ^ (cyanine dyes)、青定方矣(indigoid dyes)、苯甲烧类(phenylmethane dyes)、硝基(nitro group dyes)及亚硝基染料(nitroso groupdyes),或者家庭废水中所含的油脂。欲降解该 有机物质时,仅需将锌金属直接浸泡于该待处理污水内,较佳者为静置一段时间后,即可使 有机物质被锌金属降解、矿化成对环境无害的水、二氧化碳、氮气及其他无机盐类,也即该 待处理污水内的有机物质浓度可大幅降低,甚至完全降解。上述锌金属,可使用市售锌板或成本更为低廉的锌粉,上述锌粉无论是微米级或 纳米级,均可有效且充分地将有机物质降解,其中由于纳米级锌粉的比表面积较大(粒径 约为50-250nm大小均勻且平滑),故其处理时间可进一步缩短,在短时间内完成污水处理 作业,例如图1所示,在遮光环境下利用不同浓度纳米级锌粉对IOppm的EV(ethyl violet, 甲基紫,以下简称EV)染料进行降解,可见EV染料在无锌粉存在的条件下,并不会自发性地 降解,而当纳米级锌粉浓度越高时,其降解速率越高,且均可在60分钟内达成90%以上降 解率((1-C/C0)xl00%,其中C为浓度,CO为初始浓度),其中又以0. 5g/L的纳米级锌粉可 于20分钟内使EV染料完全降解为最佳。其中,上述锌板也可使用回收自废弃干电池(如碳 锌电池外壳)的废弃锌板,同样可收降解有机物质的效果,且其降解处理时间几乎与市售 锌板无异,故使用废弃干电池所回收的旧锌板进行污水处理,一则可减少购置锌板成本,二则可将废弃干电池的回收物料再次利用,三则可达成净化污水目的,极富环保价值。例如图 2所示,可见不论是使用市售锌板(例如自Aldrich购得的锌板,以下简称Aldrich锌板)、 新的干电池或废弃干电池所拆解下来的锌板,在24时后皆能有效降解EV染料,且降解率至 少达89%以上;此外,利用新的干电池锌板对不同有机染料,即阳离子性染料EV、阴离子性 染料 ABl (Acid Blue 1,以下简称 ABl)、偶氮染料 Amaranth 和 RRK-7B (Reactive Red 120, 以下简称RRK-7B)进行降解,于24小时内均能有效被降解,其中RRK-7B的反应速率较慢, 探讨原因之一是RRK-7B为较大分子所致。此外,如图3所示,本专利技术另通过实验模拟染料污水实际浓度,以市售Aldrich锌 板分别对10ppm、50ppm、100pm及200ppm的EV染料进行降解,发现利用本方法处理lOppm、 50ppm及IOOpm的EV染料时,皆可于80小时内达成完全降解,并可在静置96小时后对 200ppm的EV染料达成96. 8%的降解率。由于高浓度的染料分子竞争吸附较小比表面积的 锌板时,会使得降解速率降低,故可改用比表面积较大的纳米级锌粉进行处理,例如图4所 示,当以0. 5g/L的纳米级锌粉对上述浓度的EV染料进行反应时,均可在240分钟内达成或 至少接近完全降解。另外,本专利技术另通过实验探讨不同光源下,锌金属对含有机染料污水的降解效率 影响,由图5可见在UV光下、可见光下或没有光源下,Aldrich锌板皆在24小时内完全降 解EV染料,并发现在UV光照射下,其降解速率最快,但在遮光环境时,锌金属仍可有效对有 机物质进行降解。请参考图6,探讨其降解机制,当锌板浸泡于水内时,会自发性的反应形成 氧化锌(ZnO)纳米柱,而当氧化锌受UV或可见光照射时,会具有光触媒特性而产生电洞并 抢夺水分子的电子,并形成氧化能力极强的氢氧自由基,而氢氧自由基复又攻击污水中的 有机物质,使其降解、矿化,最终转化成无害的水、二氧化碳及其他无机盐类等物质。然而, 使用锌金属降解有机物质的优点在于,其在遮光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水处理方法,其特征在于,利用锌金属,该污水处理方法包括一待处理污水,该待处理污水包含水及有机物质,该锌金属直接浸泡于该待处理污水内,待一段时间后,该有机物质被锌金属降解矿化,使该待处理污水内的有机物质浓度大幅降低。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈锦章
申请(专利权)人:陈锦章
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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