[发明专利]一种利用纳米银催化臭氧的水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理的方法。

背景技术

臭氧是一种强氧化剂，在标准状态下的氧化还原电位为+2.07V，对于一些含有双键等结构的易氧化有机物，臭氧可以快速的氧化降解。在水处理中，臭氧具有广泛的用途，可以除藻、脱色、除嗅味、强化助凝、氧化去除有机物、提高难降解有机物和天然大分子有机物可生化性等。近年来，由于常规工艺对有毒有害有机物去除效率有限，以及氯消毒过程中会产生消毒副产物等难题，臭氧技术在水处理实践中得到了广泛应用和研究。臭氧在水中可以通过两种方式与有机物反应，一是臭氧分子与有机物的直接反应，一是由氢氧根等作为引发剂促使臭氧分解为羟基自由基的间接反应。臭氧的直接反应具有较强的选择性，对于苯类、硝基苯类、羧酸类以及农药等难降解的物质，臭氧直接反应的速率常数很低，反应速率慢、反应效率低，实际生产运行条件下很难将这些物质去除。为了增强臭氧氧化工艺的效率，常采用加入催化剂的方法来促进臭氧分解为羟基自由基，进而加快对有机物的氧化和矿化。

发明内容

本发明的目的是为了解决单独臭氧氧化水处理方法存在的反应效率低的问题，本发明提供了一种利用纳米银催化臭氧的水处理方法。

一种利用纳米银催化臭氧的水处理方法如下：

向盛有污水的臭氧接触反应器中通入臭氧，同时投加纳米银，然后在保持搅拌的条件下，控制反应停留时间为5min-90min，即完成了利用纳米银催化臭氧的水处理；其中臭氧的初始浓度为0.1mg/L-30mg/L，纳米银与臭氧的摩尔比为1∶0.1-15。

本发明中所述的纳米银的投加方式采用纳米银溶液的形式投加。

经过本发明方法处理的污水需要经过活性炭滤池，所以，纳米银会被活性炭截留、吸附，使纳米银被回收后能够进行重新利用，对后续出水没有影响。

本发明的利用纳米银催化臭氧的水处理方法中，纳米银作为新型催化剂的优点如下：(1)诱发臭氧分解能力强；(2)催化臭氧剩余量少，并且本身具有消毒功能；(3)容易制备；(4)在反应中，催化剂纳米银可以循环使用，几乎不消耗纳米银催化剂。

本发明的利用纳米银催化臭氧的水处理方法利用纳米银催化臭氧在反应过程中产生的具有强氧化性的羟基自由基氧化除污染，与单独臭氧氧化相比，氧化效率高、氧化能力强、pH值范围宽、催化剂可循环使用、运行操作方便等优点，能够大规模应用。本发明的水处理方法可处理的水包括污水、污水厂二级出水、水源水和滤后水。利用纳米银催化臭氧的水处理方法对硝基苯的去除率达到99％以上。

附图说明

图1是具体实施方式十中利用纳米银催化臭氧的水处理方法对硝基苯的去除率曲线；图2是具体实施方式十中利用臭氧的水处理方法对硝基苯的去除率曲线。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式一种利用纳米银催化臭氧的水处理方法如下：

向盛有污水的臭氧接触反应器中通入臭氧，同时投加纳米银，然后在保持搅拌的条件下，控制反应停留时间为5min-90min，即完成了利用纳米银催化臭氧的水处理；其中臭氧的初始浓度为0.1mg/L-30mg/L，纳米银与臭氧的摩尔比为1∶0.1-15。

本实施方式中纳米银的投加方式为纳米银溶液的形式投加。

本实施方式中利用纳米银催化臭氧的水处理方法利用纳米银催化臭氧在反应过程中产生的具有强氧化性的羟基自由基氧化除污染，与单独臭氧氧化相比，氧化效率高、氧化能力强、pH范围宽、催化剂可循环使用、运行操作方便等优点，能够大规模应用。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述臭氧的初始浓度为1mg/L-20mg/L。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是所述臭氧的初始浓度为10mg/L。其它与具体实施方式一或二之一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是所述臭氧的初始浓度为15mg/L。其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是所述纳米银与臭氧的摩尔比为1∶0.2-12。其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是所述纳米银与臭氧的摩尔比为1∶0.5-10。其它与具体实施方式一至五之一相同。