一种基于高碘酸盐光催化的废水中二噁英处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于高碘酸盐光催化的废水中二噁英处理方法；该处理方法的过程为：向含二噁英的被处理废水中投加NiO/C

【技术实现步骤摘要】
一种基于高碘酸盐光催化的废水中二噁英处理方法


[0001]本专利技术属于水污染处理
，具体涉及一种基于NiO/C
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g
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C3N4光催化剂与高碘酸盐协同光催化的废水中二噁英处理方法。

技术介绍

[0002]如今，垃圾焚烧过程中伴随着的二次环境问题日益严重，其中大量二噁英(PCDD/Fs)存在于飞灰脱盐母液和焚烧厂初期雨水中。作为一种含氯有机化合物，PCDD/Fs可以气体和固体形态存在于环境中，其易溶于脂类，物化性质稳定。同时，由于其能够在生物体内不断积聚，易导致癌症、畸形等。因此，研发一种高效低耗的PCDD/Fs治理技术具有重要意义。
[0003]对于PCDD/Fs的处理方法主要采用化学法、物理吸附、生物法、光催化等，且主要通过脱氯和断环两种机理实现。例如，零价金属铁和铜发生在高温下进行还原脱卤反应可还原脱氯PCDD/Fs，在常温下，单质钙可数小时内还原脱氯PCDD/Fs。上述方法在实际应用中均存在缺点，成本高、需外加电子供体等，因此，与现有技术相比，催化脱氯优势不明显。所以，对新型高效、专用的脱氯材料和工艺进行开发，是还原脱氯PCDD/Fs的一项重要举措。
[0004]构筑碳/g
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C3N4(C
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g
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C3N4)是具有高导电性和高稳定性的复合光催化剂，但在实际光催化应用过程中，C
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g
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C3N4的光生电子
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空穴的分离困难、量子产率低等问题日益暴露。为解决上述方面的缺陷，需对其做进一步的改性。氧化镍(NiO)是一种来源光、性质稳定的催化材料，具有优良的电化学电容和氧敏性，在光催化领域得到了广泛研究与应用。在该领域，已有不少NiOx/g
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C3N4异质结构复合光催化材料在二氧化碳还原和有机污染物降解等方面应用的案例。
[0005]近年来，高碘酸盐(IO4‑
)作为一种强氧化剂越来越多地应用于AOPs中，其氧化还原电位为1.60V，IO4‑
可以通过其特定的反应途径将氧化剂还原性地转化为反应性自由基，从而有选择性的降解有机污染物。同过硫酸盐和单过硫酸盐相似，其独立氧化降解污染物的能力较差，需通过活化产生氧化性更高的物质。目前，IO4‑
的活化方法可分为非均相活化和均相活化。PI经不同方法活化后产生的自由基主要包括IO3·
、IO4·
、O(3p)、
·
OH和1O2，非自由基为O3和H2O2。
[0006]基于高碘酸盐的高级氧化工艺因其强氧化能力及良好的选择性能，在提高污染物降解效率方面受到越来越多的关注。各催化材料的使用与AOPs联用工艺也逐渐多样和成熟。通过结合不同的途径，提高处理系统的效果并降低能耗日益成为研究主流。目前，鲜有将NiOx/C
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g
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C3N4光催化剂应用于还原脱氯PCDD/Fs的过程中；同时该光催化体系与基于活化IO4‑
的AOPs体系联用工艺对PCDD/Fs去除效果也尚未可知。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于高碘酸盐光催化的废水中二噁英处理方法，利用NiO改性C
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g
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C3N4，再通过基于活化IO4‑
的AOPs体系的添加与联用，运用光催化系统和AOPs
的协同作用进行PCDD/Fs的去除。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种基于高碘酸盐光催化的废水中二噁英处理方法，其过程为：向含二噁英的被处理废水中投加NiO/C
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g
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C3N4光催化剂和高碘酸盐后持续提供光照。NiO/C
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g
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C3N4光催化剂相对于废水的用量为0.2g/L～0.8g/L。
[0009]作为优选，高碘酸盐相对于废水的用量为0.05mM～0.1mM。
[0010]作为优选，NiO/C
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g
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C3N4光催化剂和高碘酸盐的投加顺序为：先投加NiO/C
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g
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C3N4光催化剂，后投加高碘酸盐。
[0011]作为优选，NiO/C
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g
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C3N4光催化剂相对于废水的用量为0.4g/L。
[0012]作为优选，NiO/C
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g
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C3N4光催化剂通过将C
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g
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C3N4与Ni(NO3)2混合后煅烧得到。
[0013]作为优选，C
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g
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C3N4与Ni(NO3)2混合条件为：将C
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g
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C3N4与Ni(NO3)2水溶液混合，通过磁力搅拌至浆糊状后烘干。
[0014]作为优选，合成NiO/C
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g
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C3N4光催化剂的过程中，C
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g
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C3N4与Ni(NO3)2的混合物的煅烧温度为250℃～650℃。
[0015]作为优选，所述的C
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g
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C3N4通过对双氰胺与甲醛的混合物进行水热反应后煅烧得到。
[0016]作为优选，所述的C
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g
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C3N4中，构筑碳与g
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C3N4的摩尔比为0.125:1。
[0017]作为优选，所述高碘酸盐采用高碘酸钠和高碘酸钾的任意一种或混合物。
[0018]作为优选，所述的光照通过氙灯提供。
[0019]作为优选，被处理废水中的污染物为2,3,7,8
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四氯代二苯并
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对
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二噁英和八氯代二苯并
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对
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二噁英的任意一种或混合物。
[0020]第二方面，本专利技术提供一种NiO/C
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g
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C3N4光催化剂协同高碘酸盐在光催化降解二噁英中的应用。
[0021]本专利技术具有的有益效果是：
[0022]1、本专利技术提供的NiO/C
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g
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C3N4光催化剂协同IO4‑
二噁英降解体系，利用了体系内各成分的相互关系，进一步提升了去除效果。一方面，由光生电子进行高效还原脱氯的同时，光照及非均相活化IO4‑
产生强氧化性自由基(起主导作用的自由基为IO3·
和
·
OH)，直接氧化降解污染物；另一方面，还原脱氯后进入水体的Cl
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能够促进自由基的生成，从而提高了废水中二噁英的处理效率。
[0023]2、本专利技术提供的以NiO/C
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g
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C3N4光催化剂协同IO4‑
降解二噁英技术，将现有技术中仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高碘酸盐光催化的废水中二噁英处理方法，其特征在于：向含二噁英的被处理废水中投加NiO/C
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C3N4光催化剂和高碘酸盐后持续提供光照；NiO/C
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C3N4光催化剂相对于废水的用量为0.2g/L～0.8g/L。2.根据权利要求1所述的一种基于高碘酸盐光催化的废水中二噁英处理方法，其特征在于：高碘酸盐相对于废水的用量为0.05mM～0.1mM。3.根据权利要求1所述的一种基于高碘酸盐光催化的废水中二噁英处理方法，其特征在于：NiO/C
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C3N4光催化剂和高碘酸盐的投加顺序为：先投加NiO/C
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C3N4光催化剂，后投加高碘酸盐。4.根据权利要求1所述的一种基于高碘酸盐光催化的废水中二噁英处理方法，其特征在于：NiO/C
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C3N4光催化剂相对于废水的用量为0.4g/L。5.根据权利要求1所述的一种基于高碘酸盐光催化的废水中二噁英处理方法，其特征在于：NiO/C
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g
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C3N4光催化剂通过将C
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【专利技术属性】
技术研发人员：丁佳锋，李惜子，王家骏，张杭君，钟宇驰，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：