类fenton法降解高含盐染料废水的方法技术

本申请提供一种类fenton法降解高含盐染料废水的方法，包括：将类fenton催化剂投加到待处理的高含盐染料废水中，预吸附后加入氧化剂，对所述的高含盐染料废水进行类fenton降解；所述的类fenton催化剂由如下方法制备：(1)将硝酸锰水溶液加入介孔硅模板剂的分散液中，混匀后得悬浊液；(2)将所得悬浊液依次经过滤、洗涤和干燥后煅烧；(3)去除煅烧所得产物中多余的介孔硅模板剂，再经洗涤和干燥后即得。本申请将介孔锰氧化物作为催化剂应用到染料的Fenton降解中做到了将吸附法和化学氧化法相结合，利用吸附和氧化的协同作用，从而提高污染物去除率。

【技术实现步骤摘要】
类fenton法降解高含盐染料废水的方法
本申请涉及高含盐染料废水的处理方法，特别是涉及一种类fenton法降解高含盐染料废水的方法。
技术介绍
工业高速发展带动了我国经济实力的快速提升，但也突显出了很多环境污染问题，如工业废水排放带来的水污染问题。这不仅限制了我国经济的进一步可持续发展，而且也威胁着人民的生命健康。服装纺织及其上下游化工等产业是我国工业经济的支柱之一，其带来的废水也是工业废水排放的主要来源。其中，如甲基橙等发色的偶氮基团还原裂解会导致形成剧毒芳香胺(AAs)。因此,从废水中除去染料等有色化合物变得对环境有重要意义，因为即使水中的少量染料也可能有毒且高度可见。目前，印染废水的处理方法主要有生物法、萃取法、吸附法、焚烧法、化学氧化法、高级氧化法(湿式氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法、芬顿氧化法、电化学氧化法)及各种联用方法。高级氧化法(AdvancedOxidationProcesses，简称AOP)是指在水处理过程中通过产生羟基自由基等将水体中大分子难降解有毒有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接矿化成为CO2和H2O的新型水处理方法。目前研究较多的高级氧化法主要有湿式氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法、芬顿氧化法、电化学氧化法等。其中，芬顿(Fenton)氧化法是以过氧化氢为氧化剂、亚铁盐为催化剂的一种高级氧化法。在偏酸性条件下，反应中产生的强氧化性自由基能迅速氧化废水中的污染物。与其他方法相比，芬顿氧化法具有反应条件温和(通常在常温常压下进行)、运行成本低、工艺简单、处理效率高等特点。然而，传统的均相芬顿体系需将pH值控制在3以下，并且在处理废水时需使用大量的酸液进行酸化，反应后还会产生大量的铁泥，导致成本提高、二次污染严重。
技术实现思路
本申请提供一种类fenton法降解高含盐染料废水的方法，将介孔锰氧化物作为催化剂应用到染料的Fenton降解中做到了将吸附法和化学氧化法相结合，利用吸附和氧化的协同作用，从而提高污染物去除率。类fenton法降解高含盐染料废水的方法，包括：将类fenton催化剂投加到待处理的高含盐染料废水中，预吸附后加入氧化剂，对所述的高含盐染料废水进行类fenton降解；所述的类fenton催化剂由如下方法制备：(1)将硝酸锰的水溶液加入介孔硅模板剂的分散液中，混匀后得悬浊液；(2)将所得悬浊液依次经过滤、洗涤和干燥后煅烧；(3)去除煅烧所得产物中多余的介孔硅模板剂，再经洗涤和干燥后即得。以锰氧化物为催化剂的多相类芬顿体系可解决适用pH低，难分离等问题。锰氧化物具有较强的稳定性，但比表面积和孔体积相对较低，吸附能力和分散性较差，从而限制了其催化活性，为了提高金属氧化物的催化活性，多种介孔材料如碳、硅、铝等以载体的形式对金属氧化物分散性和活性位点暴露进行修饰，但是没有催化性能的组成组分在催化剂中的含量过高，在实际应用中是一种浪费，因此本申请提出一种既能提高催化剂比表面积和孔体积，简单合成，不浪费资源的方法，即纳米蚀刻制备法，以介孔材料为模板，合成前驱体浸渍到模板中反应成型，经模板洗脱后，可保留模板的结构，得到的锰氧化物具有介孔结构、高比表面积和大孔体积。将介孔锰氧化物作为催化剂应用到染料的Fenton降解中做到了将吸附法和化学氧化法相结合，利用吸附和氧化的协同作用，从而提高污染物去除率。本申请的处理原理：在分散剂中引入锰前驱物，通过介孔硅模板剂对锰离子有效吸附，并在一定条件下煅烧在模板中锰前驱物原位还原生成锰氧化物，锰氧化物中所含锰价态的不同有利于类fenton反应的发生，介孔材料的高比表面积提高了与污染物的接触，提升了催化剂在高含盐废水中对有机污染物的吸附能力，从而增加了催化剂的催化活性。催化剂的制备方法中可以简便地通过改变分散剂种类、模板剂量和煅烧温度来调控催化剂的结构、吸附性能和类fenton降解性能。以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。可选的，所述的高含盐染料废水中含盐百分数为10％以上。此处的含盐百分数是指质量百分数。10％以上包括10％。进一步地，所述高含盐染料废水中含盐百分数为10％。可选的，所述的类fenton催化剂的添加量与高含盐染料废水的比例为6～8mg:100mL。进一步地，所述的类fenton催化剂的添加量与高含盐染料废水的比例为8mg:100mL。可选的，预吸附时间为8～12小时；所述氧化剂为过氧化氢。可选的，所述介孔硅模板剂的分散液中介孔硅模板剂与分散剂之间的比例为1～5.0g:50mL；所述硝酸锰的水溶液质量浓度为10～50％；加入量与分散液中分散剂的体积比为3～5：50。进一步地，所述介孔硅模板剂的分散液中介孔硅模板剂与分散剂之间的比例为30g:50mL；所述硝酸锰的水溶液质量浓度为30％；加入量与分散液中分散剂的体积比为3：50。可选的，硝酸锰的水溶液加入介孔硅模板剂的分散液中超声分散3～5小时得稳定的悬浮液。可选的，所述分散剂为甲醇、乙醇、乙二醇等和水互溶的低级醇类，进一步地，分散剂为乙醇。可选的，所述煅烧的温度为400℃～700℃，煅烧的时间为1～5小时。进一步地，煅烧温度为400℃～500℃，煅烧的时间为3小时。更进一步地，煅烧温度为400℃～450℃，煅烧的时间为3小时。更进一步地，煅烧温度为400℃，煅烧的时间为3小时。本申请中煅烧温度是介孔材料孔道结构的决定因素，在该煅烧温度范围内，孔道结构丰富，孔径大，因而材料的比表面积大。比表面积增加首先可以提升材料对有机物的吸附性能，进而提升其类芬顿降解性能。可选的，去除煅烧所得产物中多余的介孔硅模板剂的方法为：将2mol/LNaOH溶液按200mL:1～5.0g与煅烧所得产物均匀混合，在80℃下搅拌直至介孔硅模板被彻底去除；NaOH溶液与粉末的比例为200mL:1～5.0g。NaOH溶液与煅烧所得产物混匀并搅拌处理后，离心并用去离子水将粉末洗至中性，并用乙醇清洗一次后获得介孔锰氧化物。在80℃的烘箱中干燥24h，即得到介孔锰氧化物。搅拌处理的时间为2小时。可选的，所述硅模板剂具有介孔结构，比表面积为200～600m2·g-1，孔容为1～2cm3·g-1，孔径为6～11nm。可选的，所述硅模板剂采用SBA-15，可以在分散剂中形成稳定的悬浮体系，稳定时间在5小时以上。可以通过市售购得也可以自制。与现有技术相比，本申请至少具有如下有益效果：(1)本申请将介孔锰氧化物作为催化剂应用到染料的Fenton降解中做到了将吸附法和化学氧化法相结合，利用吸附和氧化的协同作用，从而提高污染物去除率。(2)本申请所采用的催化剂采用纳米蚀刻法制备，利用分散剂的疏水性驱动锰源前驱物进入到模板剂的孔道中。利用高温煅烧的方法，使进入孔道的锰源前驱物原位还原成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.类fenton法降解高含盐染料废水的方法，其特征在于，包括：/n将类fenton催化剂投加到待处理的高含盐染料废水中，预吸附后加入氧化剂，对所述的高含盐染料废水进行类fenton降解；/n所述的类fenton催化剂由如下方法制备：/n(1)将硝酸锰水溶液加入介孔硅模板剂的分散液中，混匀后得悬浊液；/n(2)将所得悬浊液依次经过滤、洗涤和干燥后煅烧；/n(3)去除煅烧所得产物中多余的介孔硅模板剂，再经洗涤和干燥后即得。/n

【技术特征摘要】
1.类fenton法降解高含盐染料废水的方法，其特征在于，包括：
将类fenton催化剂投加到待处理的高含盐染料废水中，预吸附后加入氧化剂，对所述的高含盐染料废水进行类fenton降解；
所述的类fenton催化剂由如下方法制备：
(1)将硝酸锰水溶液加入介孔硅模板剂的分散液中，混匀后得悬浊液；
(2)将所得悬浊液依次经过滤、洗涤和干燥后煅烧；
(3)去除煅烧所得产物中多余的介孔硅模板剂，再经洗涤和干燥后即得。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的高含盐染料废水中含盐百分数为10％以上。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的类fenton催化剂的添加量与高含盐染料废水的比例为6～8mg:100mL。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预吸附时间为8～12小时；所述氧化剂为过氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王挺，严凯鑫，章珊琦，吴礼光，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33