[发明专利]一种光催化深度处理造纸废水的方法有效

专利信息
申请号: 202010775057.4 申请日: 2020-08-05
公开(公告)号: CN111847572B 公开(公告)日: 2021-05-07
发明(设计)人: 李必鑫;何志坚 申请(专利权)人: 湖南第一师范学院
主分类号: C02F1/30 分类号: C02F1/30;B01J23/89;C02F103/28
代理公司: 长沙大珂知识产权代理事务所(普通合伙) 43236 代理人: 伍志祥
地址: 410000 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 光催化 深度 处理 造纸 废水 方法
【说明书】:

发明公开了一种光催化深度处理造纸废水的方法。该方法是通过在造纸废水中添加适量的光催化剂,在500W的氙灯照射,pH=3~8范围下,造纸废水中CODCr的初始浓度为100~160mg/L,通过光催化剂的光降解能力使得CODCr去解率为95.5~97.6%,本发明的光催化造纸废水的深度处理方法,可以提高回用水质量,使之满足造纸生产多方位用水需求,解除水资源短缺对造纸行业发展的制约。

技术领域

本发明涉及造纸废水处理领域,尤其涉及一种光催化深度处理造纸废水的方法。

背景技术

目前,制浆造纸工业的废水排放具有排放总量大,成分复杂且不易深度处理的特点,已经成为当前工业污染排放的主要污染源之一。 废水中含有木素、纤维素、各种化学药剂等难降解有机物,虽然现代造纸废水处理所采用的生物法或生化法可以去除绝大部分的污染物,但存在工艺相对复杂,要考虑微生物固化技术中菌种的选择、培养等问题,对技术层面的要求较高,但COD去除率不高。因此研发新型高效处理技术是造纸行业污染控制的当务之急。

目前光催化剂具有降解速度快、操作简单、不会产生二次污染等优点,已经迅速成为研究者关注的重点。戴前进等以锐钛矿型TiO2为催化剂,在优化的实验条件下,用光催化氧化技术处理造纸废水,2h后25mL废液中COD的去除率和脱色率分别为60%和90%。虽然TiO2具有良好的催化性能,但由于自身带隙宽度大,对可见光的利用率低,极大程度限制了TiO2在实际中的应用。朱亦仁等人以纳米Fe2O3/Fe3O4做催化剂处理造纸废水,结果表明该体系对草浆纸厂废水的处理有较好效果。当造纸废水初始COD为800mg/L,在室温、300W高压汞灯照射下,反应的最佳条件为Fe2O3/Fe3O4投入量0.5g/L、30%H2O2用量0.5%、pH值3.0,4h后废水的COD降到48mg/L,去除率达到94%。虽然现有的光催化剂能够光催化降解造纸废水中的COD,但是其去除效果并不很理想,而且需要辅助添加其他氧化剂(例如H2O2)来提到COD的去除率。因而急需开发一种新的光催化剂能够高效降解造纸废水中的CODCr仍是目前需要解决的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种光催化深度处理造纸废水的方法。该方法是通过在造纸废水中添加适量的Ag-MnO2@ MnFe2O4@Fe2O3复合光催化剂,在500W的氙灯照射,pH=3~8范围下,造纸废水中CODCr的初始浓度为100~160mg/L,通过光催化剂的光降解能力使得CODCr去解率为95.5~97.6%,采用本发明的方法可以提高回用水质量,使之满足造纸生产多方位用水需求,解除水资源短缺对造纸行业发展的制约。

本发明采用的以下的技术方案:

一种光催化深度处理造纸废水的方法,其特征在于:在500W氙灯照射下,在CODCr的初始浓度为100~160mg/L中添加1~2g/L的光催化剂,在pH=3~8范围内,通过光催化剂的光降解能力使得CODCr去解率为95.5~97.6%;所述光催化剂为Ag-MnO2@ MnFe2O4@ Fe2O3复合光催化剂;其中Ag的负载量为0.5~1wt%。

优选的,所述的复合光催化剂的制备方法,包括以下的步骤:

(1)MnO2纳米粉体的制备

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