[发明专利]一种电解锰渣作为光催化剂处理有机废水的方法

说明书

本发明涉及一种电解锰渣作为光催化剂处理有机废水的方法，属于化学、冶金领域。本发明的技术方案是以研磨、洗涤、烘干后的电解锰渣为光催化剂，放入有机废水中，采用紫外光照射，从而降解有机废水中的污染物。本发明具有以下优点：操作简便，成本低廉的无二次污染，易实现工业化，若软锰矿中含有铁性物质，则对·OH的催化生成以及利用起协同作用，更有利于有机污染物的去除。

技术领域

本发明属于化学、冶金技术领域，具体涉及一种电解锰渣作为光催化剂处理有机废水的方法。

背景技术

随着现代化学工业的不断发展，通过各种途径进入水体中的化学合成有机物的数量和种类急剧增加，对水环境造成了严重污染。有机废水的有机物浓度高、色度深、具有强酸强碱性、成分复杂而且不易生物降解，这类废水造成水质富营养化，危害比较大。而且农药、印染、化工等有机废水都含有毒性和稳定性强的污染物，难以用常规的物理、化学及生物方法处理。目前降解有机废水的方法主要有萃取法，吸附法，生物法，化学氧化法和光化学氧化法。萃取法只能用于非极性有机物，有机溶剂还有可能造成二次污染。吸附法的费用成本高，而且只是一个污染物的物理转移过程，不是真正的降解。生物法处理时间长，对废水中污染物的降解也不完全。化学氧化技术氧化剂的用量大，利用效率低，而且成本高。

电解锰行业属于湿法冶金，是典型的高物耗、高能耗、高污染的“三高”行业，电解锰渣多是将菱锰矿用硫酸浸出，生成可溶性锰成分，再通过中和、压滤等方式分离固体和液体形成的残渣。每生产1t电解金属锰，从开始的产生6-8t废渣到目前产生10-12t废渣, 渣中含有多种污染物，部分浓度极高，危害极大，电解锰渣因产量大，环境污染问题显得尤为突出。目前，国内的锰渣量已达6000万吨以上，基本都是堆放处理，对其资源化的利用主要包括有价金属的回收，做水泥缓凝剂，制免烧砖和陶瓷，用作土壤改良剂几个方面，利用效率并不是很高。目前未见电解锰渣作为光催化剂处理有机废水的报道。

针对以上问题，本发明试图开发一种以电解锰渣作为光催化剂降解有机废水的方法，通过光照生成强氧化性的·OH，用高级氧化技术去降解有机废水中的污染物。

发明内容

本发明提供了一种电解锰渣作为光催化剂处理有机废水的方法，不仅有效解决有机废水处理难题，并且规模化处理后可以对锰渣进一步资源化利用。通过将电解锰渣与有机废水混合，采用紫外光对有机废水进行辐射，产生·OH，电解锰渣中可以起到光催化剂效果的是Mn²⁺、Fe³⁺等均相催化剂，且电解锰渣和紫外光对·OH的产生起协同作用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种电解锰渣作为光催化剂处理有机废水的方法，包括以下步骤：

1）将电解锰渣进行预处理，备用；

2）将经过预处理的电解锰渣与有机废水充分混合，在光照条件下降解污染物，即可。

进一步的，所述方法还包括步骤（3）固液分离：待步骤（2）处理结束后，进行固液分离，得到处理后的有机废水和处理渣，处理后的有机废水达到直接排放标准则直接排放，若未达到则返回步骤（2）循环处理，处理渣用于回收金属或作水泥掺和料。

进一步的，所述的电解锰渣的预处理为将电解锰渣研磨成粉末，用清水反复洗涤1~5遍，放入烘箱中55~65℃烘干。

进一步的，所述的电解锰渣可使用软锰矿、菱锰矿、硬锰矿中的任一种或多种替代。

进一步的，步骤（2）中所述的电解锰渣与有机废水中污染物的比例为（0.05~0.5）g：10μmol。

进一步的，所述的光照为紫外光照射，波长为254nm，照射时间为1~12h。

进一步的，步骤（2）所述的有机废水中污染物浓度为0.001~15mmol/L。