一种微波辅助快速降解染料废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种微波辅助快速降解有机染料废水的方法，在有机染料废水中，加入双功能负载型ZnFe2O4/SiC催化剂，采用微波加热辅助处理实现有机废水快速降解，其中，微波的功率为100‑400W，反应时间为20‑60s。本发明专利技术利用载体的强吸波特性，实现在微波中与催化剂诱导催化的协同作用，具有降解速度快，降解效率高，无二次污染的特点，可以在较短的时间内实现有机废水，尤其是常规方法难以降解的偶氮型有机废水的快速降解，在纺织印染等工业废水处理的应用方面有着广阔的前景。

A method of microwave assisted rapid degradation of dye wastewater

The invention discloses a method for microwave assisted rapid degradation of organic wastewater, the organic wastewater, with dual function supported ZnFe2O4/SiC catalyst by microwave heating assisted processing to achieve rapid degradation of organic wastewater, the microwave power is 100 400W, the reaction time is 20 60s. The invention uses the carrier wave absorption characteristics, to achieve synergy with the catalyst in the microwave induced catalytic degradation, with fast speed, high efficiency degradation, no two pollution, organic wastewater can be achieved in a relatively short period of time, especially the rapid degradation of azo organic wastewater by conventional methods are difficult to degrade. There are broad prospects for application in textile printing and dyeing industry wastewater treatment field.

【技术实现步骤摘要】
一种微波辅助快速降解染料废水的方法
本专利技术属于有机废水处理
，涉及一种微波辅助快速降解染料废水的方法。
技术介绍
染料工业是我国国民经济中的重要行业，染料的产量和贸易额都居世界第一位。染料在生产和处理过程中会排放出大量废水，其中有机物含量大，一般都具有复杂的芳香环结构，对环境和自然水体有极强污染性。其中的偶氮类染料，有一定致癌作用，极难降解(JournalofHazardousMaterials,177,781-791；AppliedCatalysisAGeneral,2009,359,25-40)。目前国内外对染料废水的处理方法主要有物理法、化学法及生物法。其中物理法主要包括吸附法和膜分离技术。使用较多的吸附法有活性炭吸附(MahmoodiNM,SalehiR,AramiM.Binarysystemdyeremovalfromcoloredtextilewastewaterusingactivatedcarbon:Kineticandisothermstudies[J].Desalination,2011,272(1):187-195.)、矿物吸附(VimonsesV,LeiSM,JinB,etal.KineticstudyandequilibriumisothermanalysisofCongoRedadsorptionbyclaymaterials.[J].ChemicalEngineeringJournal,2009,148(2–3):354-364.)、固体废弃物吸附(CuiL,GuipingWU,DengK.Adsorptionperformanceandmechanismofbindingofdyebyprotonatedcokewaste[J].JournalofChemicalIndustry&Engineering,2007,58(5):1290-1295.)、改性生物质吸附(PingLI,GongL.AdsorptionTreatmentofDyeingWastewaterUsingFallenLeavesasAdsorbent[J].JournalofQingdaoUniversityofScience&Technology,2012.)等。该类方法存在的主要问题有吸附剂再生性差，吸附量小。膜分离技术主要有超滤和纳滤(CongW,XiangH,ZhangGL,etal.DYEINGWASTEWATERTREATMENTANDREUTILIZATIONTHROUGHULTRAFILTRATIONANDNANOFILTRATIONINTEGRATEDMEMBRANEPROCESSES[J].TechnologyofWaterTreatment,2008.)、反渗透技术(FanLL,Ren-WuLU,ChenWP.TestStudyofDyeingWastewaterTreatmentbyReverseOsmosisTechnology[J].EnvironmentalScience&Technology,2009.)。膜分离过程中膜容易堵塞且费用高昂。此外，物理法处理不能达到对废水中的污染物进行降解，容易造成二次污染。常用的化学法主要有电化学法和高级氧化法。电化学法包括电化学还原及电化学氧化(A,Y,KoparalAS,etal.Carbonspongeasanewcathodematerialfortheelectro-Fentonprocess:Comparisonwithcarbonfeltcathodeandapplicationtodegradationofsyntheticdyebasicblue3inaqueousmedium[J].JournalofElectroanalyticalChemistry,2008,616(1–2):71-78.)和电凝胶电气浮法(BallaW,EssadkiAH,GourichB,etal.Electrocoagulation/electroflotationofreactive,disperseandmixturedyesinanexternal-loopairliftreactor[J].JournalofHazardousMaterials,2010,184(1-3):710.)。而该类化学处理法存在以下问题：单位电耗大，成本过高以及电极材料制备复杂。高级氧化法包括光催化氧化法(SunJH,DongSY,WangYK,etal.Preparationandphotocatalyticpropertyofanoveldumbbell-shapedZnOmicrocrystalphotocatalyst.[J].JournalofHazardousMaterials,2009,172(2–3):1520-1526.)，Fenton及类Fenton氧化法(SunSP,LiCJ,SunJH,etal.DecolorizationofanazodyeOrangeGinaqueoussolutionbyFentonoxidationprocess:effectofsystemparametersandkineticstudy.[J].JournalofHazardousMaterials,2009,161(2):1052-1057.)和O3氧化法(KhadhraouiM,TrabelsiH,KsibiM,etal.DiscolorationanddetoxicificationofaCongoreddyesolutionbymeansofozonetreatmentforapossiblewaterreuse[J].JournalofHazardousMaterials,2009,161(2–3):974-981.)，此方法局限于催化剂价格贵、光能利用率低、反应器复杂、工艺条件苛刻、运转费用高产生污泥较多等。常用的生物法有微生物处理法、好氧法、厌氧法及厌氧-好氧联合法。微生物处理法主要利用真菌、细菌和藻类等产生的酶进行降解。该方法对有机废水的降解不足有处理时间长、效果不稳定及抗冲击能力差，而且还会产生大量二次污染物，同时酶对环境的适应性差，成本高也制约了该方法的使用。非均相Fenton催化氧化是比较有效的处理难降解有机污染物的方法，而铁基非均相Fenton催化剂具有较高磁性，可以容易利用外加磁场将其从溶液中分离。为了提高铁基催化剂的活性和稳定性，可以通过掺杂金属、非金属等方式对其进行改性，目前已有一些新颖的二元金属氧化物如铁酸盐等非均相Fenton催化剂用于有机废水处理的报道。本专利技术利用铁酸锌的高效催化性，并将其负载于具有高效微波吸收性的碳化硅载体上，制备出高效、稳定的双功能催化剂/微波吸收剂，将其用于微波辅助的有机废水处理，可以实现有机废水的快速降解。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种微波辅助快速降解有机染料废水的方法，可以实现微波辅助条件下快速高效降解有机废水。技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种微波辅助快速降解有机染料废水的方法：在有机染料废水中，加入双功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波辅助快速降解有机染料废水的方法，其特征在于：在有机染料废水中，加入双功能负载型ZnFe2O4/SiC催化剂，采用微波加热辅助处理实现有机废水快速降解，其中，微波的功率为100‑400W，反应时间为20‑60s。

【技术特征摘要】
1.一种微波辅助快速降解有机染料废水的方法，其特征在于：在有机染料废水中，加入双功能负载型ZnFe2O4/SiC催化剂，采用微波加热辅助处理实现有机废水快速降解，其中，微波的功率为100-400W，反应时间为20-60s。2.根据权利要求1所述的微波辅助快速降解有机染料废水的方法，其特征在于：所述双功能负载型ZnFe2O4/SiC催化剂与有机染料的质量比为12.5：1~75。3.根据权利要求1所述的微波辅助快速降解有机染料废水的方法，其特征在于：所述微波的功率300W，反应60s。4.根据权利要求1所述的微波辅助快速降解有机染料废水的方法，其特征在于：所述双功能负载型ZnFe2O4/SiC催化剂是将ZnFe2O4及SiC按照1：1的比例通过溶胶凝胶法制备而成。5.根据权利要求4所述的微波辅助快速降解有机染料废水的方法，其特征在于：所述溶胶凝胶法，具体过程如下：1）取摩尔比至少为2:1的Fe(NO3)3•9H2O和Zn(NO3)2•6H2O溶于去离子水中，在55~65℃条件下，加热搅拌30-40min；2）取柠檬酸，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晖，周孟超，蔡博，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32