[发明专利]一种改性电解锰渣的制备方法及其在高效降解X-3B中的应用

说明书

本发明涉及对含X‑3B印染废水脱色降解处理环保技术领域，具体涉及一种改性电解锰渣的制备方法及其在高效降解X‑3B中的应用。首先通过将电解锰渣与NaOH溶液、EDTA‑2Na在100‑150℃下进行水热反应3‑6h，得到改性后的电解锰渣，然后在含X‑3B废水中加入上述方法制备得到的改性电解锰渣以及双氧水，同时调节体系的pH值至1‑5，静置一定时间达到降解X‑3B的目的。模拟废水实验表明，本发明技术方案能够有效地降解X‑3B，去除率为99%以上，废水中的COD去除率在80%以上，本发明的方法具有处理成本低、操作条件简单、材料能够再利用并且高效节能的优点。

技术领域

本发明涉及对含X-3B废水无害化处理技术领域，具体涉及一种改性电解锰渣的制备方法及其在高效降解X-3B中的应用。

背景技术

纺织印染行业是我国的重要行业，同时也是废水排放量最大的工业部门之一。每年约排放9亿多吨，位居我国工业废水排放量的第六位。大量废水中印染废水占80％，其中含X-3B(活性艳红)印染废水就是典型的偶氮活性印染废水。因此，大量未经处理，或未达标的印染废水直接排放，不仅危害人类健康，而且破坏水体，土壤及生态结构。印染废水具有水量大，色度深，水质不稳定，成分复杂，同时，X-3B在自然界中会降解成20多种致癌有机中间体等特点，因此是行业公认的典型难处理工业废水之一。

由于印染废水不稳定的水质(酸碱度高，含部分阴阳离子，温度高低不稳定)，和X-3B的生物毒性，造成含X-3B废水可生化性差，生物处理效率低。传统的絮凝沉淀，过滤和吸附法只是对X-3B做相的转移，并没有真正做到无害化处理。目前，开展了一些高级氧化法用于处理X-3B废水，由于其具有高效性而受到广泛的关注。但仍然存在催化剂昂贵，催化剂再生难易受腐蚀，处理方法的过程复杂等缺点。同时，常规的高级氧化法(包括芬顿，光催化，电催化)往往难以彻底同步实现X-3B的降解和矿化，废水中COD/TOC仍然较高，仍需进一步处理。

因此开发利用廉价催化剂及相关方法能够高效降解并实现矿化X-3B的方法具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明通过改性电解锰渣并开发利用改性电解锰渣和H₂O₂高效处理含X-3B废水，以期为含X-3B工业废水的处理提供参考。

本发明的另一个目的是提供一种新的去除废水中X-3B的方法，该方法处理成本低、操作条件简单、处理效率高，处理后水质达到国家相关标准。

本发明提供了一种改性电解锰渣的制备方法，具体操作步骤如下：

取干燥的电解锰渣与NaOH溶液、EDTA-2Na混合后，在超声下反应完全(时间优选为20-40min)；接着静置除去上清液，将剩下的黏糊状物质转移至水热反应釜中，密封后在100-150℃下反应3-6h，然后抽滤、洗涤，最后将所得固体在60-80℃下烘干得到改性电解锰渣；

所述干燥的电解锰渣与NaOH溶液中NaOH、EDTA-2Na的用量比为1g：(2-4)mmol：(0.01-0.1)g，优选为1g：2mmol：0.03g。

进一步的，所述干燥的电解锰渣与水热反应釜的容积比为1g：4mL。

进一步的，所述制备方法的具体操作步骤如下：

取干燥的电解锰渣与NaOH溶液、EDTA-2Na混合后，在超声下反应30min；接着静置除去上清液，将剩下的黏糊状物质转移至水热反应釜中，在130℃下反应5h，然后抽滤、洗涤，最后将所得固体在75℃下烘干得到改性电解锰渣。

进一步的，所述NaOH溶液的浓度为1-3M。

进一步的，所述干燥的电解锰渣为：取电解锰渣置于55-75℃条件下干燥48-72h后，研磨过100-200目筛后再投入使用。