[发明专利]一种非均相紫外光催化氧化降解有机废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种非均相紫外光催化氧化降解有机废水的方法。

背景技术

尖晶石型结构的铁酸盐因带有表面电荷和含有变价元素而具有良好的表面吸附和氧化还原等化学活性，在不同介质条件下，对难降解有机物有吸附及降解作用。采用化学共沉淀法制备铁锰氧体时，虽然H₂O₂具有强氧化性，但单独用其降解废水效果不是很好，不能将其用到极致。另外，紫外光芬顿反应会产生难以分离的固废，难回收和重复利用，且需要酸性条件下才有效果。考虑到铁锰氧体是混相尖晶石，具有吸附性能，同时还是软磁性材料，容易磁分离，可重复利用，本发明拟以铁锰氧体、紫外光共同作用，以期提升有机废水的降解效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种非均相紫外光催化氧化降解有机废水的方法，该方法采用紫外光、铁锰氧体共同催化双氧水来降解有机废水，降解率可达85％以上。

本发明采取的技术方案如下：

一种非均相紫外光催化氧化降解有机废水的方法，包括：先采用化学共沉淀法制备铁锰氧体，再将铁锰氧体、有机废水和双氧水依次加入有机废水处理装置中，最后打开有机废水处理装置的紫外光源照射处理有机废水；

所述有机废水处理装置包括一避光腔体，所述避光腔体中设置有反应管和紫外灯管，所述反应管内插有进气管，进气管与风机连通；所述紫外灯管外部套有石英套管，且外接稳压电源；

所述铁锰氧体、有机废水和双氧水加入有机废水处理装置的反应管中。

所述反应管可以是石英管。进气管优选插入至反应管的底部。

优选的，所述铁锰氧体的制备方法具体包括：

将液态Fe³⁺和Mn²⁺按物质的量比2.1:1的比例混合获得混合液，然后将该混合液滴加至质量分数10％的氢氧化钠溶液中，边滴加边搅拌，滴加完毕后进行水浴陈化，水浴温度为90℃，陈化时间2h；陈化完毕后过滤，洗涤沉淀物，80℃条件下烘干，然后在400℃条件下煅烧2h即可；所述氢氧化钠的用量为Fe³⁺和Mn²⁺物质的量之和的3倍。

优选的，所述有机废水为印染废水。

优选的，按处理1L浓度50mg/L的模拟印染废水的量计算，需加入铁锰氧体2g，体积分数30％的双氧水50mL。

优选的，所述紫外光的波长为254nm，照射时间为30min。

需要说明的是，1.2.4-酸即1-氨基-2-羟基-4-萘磺酸，又称4-氨基-3-羟基萘-1-磺酸，1,2,4-氨基萘酚或1-氨基-2-萘酚-4-磺酸，本发明简称为1.2.4-酸，为生产染料“6-硝”的中间体，为便于研究，本实验用1.2.4-酸配制的水溶液模拟印染废水。

本发明的有益效果在于：

H₂O₂具有强氧化性，铁锰氧体具有吸附性能，同时还是软磁性材料，容易磁分离，可重复利用，因此，本发明以紫外光、铁锰氧体及双氧水三者共同作用，充分发挥三者优势，得到良好的有机废水光催化氧化处理效果，利用紫外光和铁锰氧体共同催化H₂O₂降解50mg/L的模拟染料废水，降解率可达85.93％，借助XRD表征，结果表明在降解废水前后铁锰氧体的晶体结构无明显差异，铁锰氧体催化降解1.2.4酸的效果在多次使用后无明显变化。

附图说明

图1有机废水处理装置示意图；紫外灯管可以有一根，也可以有多根，紫外灯管外部套有石英套管，外连电源；支架设置在装置的中部和中间，用于支撑紫外灯管及反应管；反应管支架用于支撑反应管；通过风机将空气通过进气管送至反应管底部，起到对反应物的搅拌作用。

图2实施例1制备的铁锰氧体的XRD图。

附图标记：

1-紫外灯管，2-反应管，3-支架，4-反应管支架，5-进气管，6-风机，7-电源。

具体实施方式

实施例1

铁锰氧体的制备：