[发明专利]一种Ru/rGO催化强化超临界水氧化降解含氮有机污染物并强化脱氮的方法

说明书

本发明公开了一种Ru/rGO催化强化超临界水氧化降解含氮有机污染物并强化脱氮的方法，包括以下步骤：将含氮有机污染物、双氧水和去离子水加入到反应器中，并向反应器中加入Ru/rGO催化剂后，将反应器封闭；然后将反应器加热至400~480℃进行超临界水催化氧化反应，反应时间20‑60min，最终完成含氮有机污染物的降解、脱氮处理；其中，所述Ru/rGO催化剂包括还原氧化石墨烯rGO以及负载于rGO上的活性组分Ru，活性组分Ru的负载量为5~35%。本发明采用Ru/rGO催化超临界水氧化降解含氮有机污染物，对于C、N等元素都有很高的去除率，经过本发明方法处理后的含氮有机废水，可以摆脱后续生物法、物理法等脱氮处理工艺，达标排放。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种Ru/rGO催化强化超临界水氧化降解含氮有机污染物并强化脱氮的方法。

背景技术

邻氯苯胺又名2-氯苯胺，广泛用于生产聚氨酯，染料，石油溶剂，橡胶和杀真菌剂。随着我国聚氨酯工业的迅速发展，我国邻氯苯胺生产能力与产量快速增加。邻氯苯胺进入水体以后会与环境中的氧化剂反应，产生亚硝胺或者其他物质，这些物质在低浓度下就具有很高的致癌性。同时，这些化合物一旦进入水生生物体内，会威胁到水生生物的正常生存。更严重的是，苯胺类物质通过食物链进入人体后会对人体的中枢神经系统，肝脏和肾脏有产生剧毒作用。因此，对含苯胺的废水进行高效处理不仅属于环境问题，同时也是健康问题。目前对于苯胺废水的处理技术主要包括好氧生物处理、光催化氧化、电催化氧化等技术，但是这些技术存在运行能耗高、降解不彻底以及二次污染等问题。

为此，本发明采用超临界水氧化法处理邻氯苯胺。

超临界水氧化技术是高级氧化法中的一种，其在处理难降解危险废物领域表现出很好的效果。所谓超临界水就是当水的温度超过临界温度374℃和临界压力22.1Mpa时，气、液传质壁垒完全消失，达到超临界水状态，超临界水的性质与普通水有很大差异，其密度、粘度、氢键和介电常数等基本性质大幅度减小，离子积、扩散系数和对非极性物质的溶解度大幅度提高，表现出类似非极性有机化合物的性质，大幅度提高了污染物的去除速率。因此对于邻氯苯胺，超临界水氧化技术对于其表现出较高的降解率。

超临界水氧化技术对于有机物虽然有很高的降解效率，但是其处理含氮有机物时并没有很好脱氮效果。存在主要的缺点在于（1）对于总氮的去除效果一般，在低于550℃条件下，总氮去除率一般低于60%；（2）超临界水氧化处理苯胺类物质时，N的最终转化形态为氨氮，有研究表明超临界水氧化对于氨氮的完全去除需要保持600℃以上。

发明内容

针对现有技术中超临界水氧化处理含氮有机物时没有很好脱氮效果的技术问题，本发明的目的在于提供一种Ru/rGO催化强化超临界水氧化降解含氮有机污染物并强化脱氮的方法，本发明的方法具备催化剂制备条件温和、邻氯苯胺降解效率高、TN去除率高以及后续无需生化处理等特点。