專利名稱：一種去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)，尤其涉及一種去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法。
背景技術(shù)：
造紙工業(yè)在生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣及毒性物質(zhì)等嚴(yán)重污染環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行防治或消除處理，也會(huì)使周圍環(huán)境受到影響。造紙工業(yè)以水污染最為嚴(yán)重，用水量大(一般每噸漿和紙大約用水350噸以上)，而且廢水中有機(jī)物含量高，生化需氧量(BOD)和化學(xué)需氧量(COD)很高，懸浮物(SS)多，并含有毒性物，帶色有異味，直接危害水生生物的正常生長(zhǎng)，影響居民用水和工農(nóng)畜牧業(yè)的發(fā)展；長(zhǎng)此以往，懸浮物會(huì)淤塞河床港口，并產(chǎn)生硫化氫有毒臭氣，危害深遠(yuǎn)，所以對(duì)于造紙廢水的處理刻不容緩，造紙工業(yè)廢水因其COD值高，色度大，成分復(fù)雜，可生化性差而成為難降解的廢水之一。目前，已開(kāi)發(fā)多種造紙廢水處理工藝，如氣浮法、過(guò)濾法、沉淀法等物理法，及堿回收法、化學(xué)氧化法、絮凝沉淀法、光催化氧化、好氧生物法、厭氧生物法和生態(tài)處理技術(shù)等。根據(jù)研究表明，在紫外線照射下，具有光催化氧化作用的二氧化鈦幾乎可無(wú)選擇地降解各種有機(jī)污染物，光催化作為一種處理水的方法，優(yōu)點(diǎn)在于降解速度快、降解無(wú)選擇性，幾乎能降解任何有機(jī)物，氧化反應(yīng)條件溫和、投資少、能耗低，用紫外光照射或暴露在陽(yáng)光下即可發(fā)生催化氧化反應(yīng)，無(wú)二次污染，有機(jī)物徹底被氧化降解為CO2和H2O,應(yīng)用范圍很廣，其中的TiO2因其催化活性最強(qiáng)，但TiO2對(duì)太陽(yáng)能的利用率僅為3%，為提高TiO2光催化法在水處理技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，需要結(jié)合對(duì)TiO2改性、光催化固定相技術(shù)、光反應(yīng)器的進(jìn)一步探究，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行有效創(chuàng)新。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上缺陷，本發(fā)明提供一種反應(yīng)條件溫和、投資少、能耗低的去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法，通過(guò)采用TiO2作為廢水處理中光催化劑，通過(guò)光催化固定化技術(shù)制備出負(fù)載型納米TiO2薄膜，并將傳統(tǒng)混凝沉淀法與薄膜光催化氧化法相結(jié)合，聯(lián)合處理造紙廢水，以解決現(xiàn)有造紙廢水處理技術(shù)的諸多不足。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法，其步驟為:(I)采用溶膠-凝膠法，先向20mL無(wú)水乙醇中加入6mL鈦酸四丁酯，混勻攪拌30min得到溶液I ；(2)配制二次蒸餾水、冰醋酸和乙醇的混合溶液，三者的體積比依次為1:4: 11，用硝酸和氫氧化鈉來(lái)調(diào)節(jié)溶液pH為3，得到溶液II ;(3)將溶液II緩慢加入至溶液I中，置于冰水浴中快速攪拌60min后獲得TiO2溶膠； (4)選擇鈉鈣玻璃作為TiO2薄膜載體，先用無(wú)水乙醇超聲清洗30min，再放入氫氟酸稀溶液浸泡20min，取出清洗干凈后烘干，將其浸入到步驟(3)所制備好的TiO2溶膠中，浸潰提拉法涂膜，自然晾干；如此重復(fù)多次，將涂膜后的基片放在馬弗爐中，在400°C下燒結(jié)2.5小時(shí)，升溫速率控制為3°C /min,即可得到納米TiO2薄膜；(5)同時(shí)，由氯化鋁、硫酸鐵和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺CPAM三種混凝劑按照體積比6:4:2混合而成復(fù)合混凝劑；(6)向廢水中填加復(fù)合混凝劑，廢水與復(fù)合混凝劑的體積100: 1，采用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)廢水pH值在3 6之間；(7)將步驟(4)制得的負(fù)載TiO2薄膜置于步驟(6)廢水中，經(jīng)λ = 253nm、70-90W紫外光輻照一定時(shí)間并且不斷攪拌，然后靜置30-50min，從光催化反應(yīng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，間隔2小時(shí)取樣一次，離心分離取上清液，采用DR1010型COD測(cè)定儀采檢測(cè)清液COD值。步驟(6)中，負(fù)載TiO2薄膜置于廢水中，可經(jīng)λ = 253nm、80W紫外光輻照一定時(shí)間并且不斷攪拌，靜置40min。本發(fā)明所述的去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法的有益效果為:具有反應(yīng)條件溫和、投資少、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，采用紫外光照射或暴露在陽(yáng)光下即可發(fā)生催化氧化反應(yīng)，無(wú)二次污染，有機(jī)物徹底被氧化降解為CO2和H2O的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍很廣。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本發(fā)明實(shí)施例所述的去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法，主要步驟為:復(fù)合混凝劑由氯化鋁PAC、硫酸鐵PFS和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺CPAM三種混凝劑混合而成，混合時(shí)按照體積比為PAC: PFS: CPAM = 6: 4: 2制成混合混凝劑，隨著復(fù)合混凝劑的不斷加入，濾液中COD值會(huì)快速降低隨后又緩慢升高，復(fù)合混凝劑的用量為所處理廢水體積的I %時(shí)，造紙廢水中COD去除率較高，降解效果較佳；再將混凝處理過(guò)的廢水，用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)廢水pH值在3 6之間，將負(fù)載TiO2膜的基片置于廢水中，經(jīng)λ = 253nm、80W，紫外光輻照一定時(shí)間并不斷攪拌，然后靜置40min，從光催化反應(yīng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，間隔2小時(shí)取樣一次，離心分離取上清液，采用DR1010型COD測(cè)定儀采檢測(cè)清夜COD值。實(shí)施例2本發(fā)明實(shí)施例所述的去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法，主要步驟為:復(fù)合混凝劑由氯化鋁PAC、硫酸鐵PFS和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺CPAM三種混凝劑混合而成，混合時(shí)按照體積比為PAC: PFS: CPAM = 6: 4: 2制成混合混凝劑，隨著復(fù)合混凝劑的不斷加入，濾液中COD值會(huì)快速降低隨后又緩慢升高，復(fù)合混凝劑的用量為所處理廢水體積的I %時(shí)，造紙廢水中COD去除率較高，降解效果較佳；再將混凝處理過(guò)的廢水，用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)廢水pH值在3 6之間，將負(fù)載TiO2膜的基片置于廢水中，經(jīng)λ = 253nm、90W，紫外光輻照一定時(shí)間并不斷攪拌，然后靜置30min，從光催化反應(yīng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，間隔2小時(shí)取樣一次，離心分離取上清液，采用DR1010型COD測(cè)定儀采檢測(cè)清夜COD值。實(shí)施例3本發(fā)明實(shí)施例所述的 去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法，主要步驟為:復(fù)合混凝劑由氯化鋁PAC、硫酸鐵PFS和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺CPAM三種混凝劑混合而成，混合時(shí)按照體積比為PAC: PFS: CPAM = 6: 4: 2制成混合混凝劑，隨著復(fù)合混凝劑的不斷加入，濾液中COD值會(huì)快速降低隨后又緩慢升高，復(fù)合混凝劑的用量為所處理廢水體積的I %時(shí)，造紙廢水中COD去除率較高，降解效果較佳；再將混凝處理過(guò)的廢水，用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)廢水pH值在3 6之間，將負(fù)載TiO2膜的基片置于廢水中，經(jīng)λ = 253nm、70W，紫外光輻照一定時(shí)間并不斷攪拌，然后靜置50min，從光催化反應(yīng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，間隔2小時(shí)取樣一次，離心分離取上清液，采用DR1010型COD測(cè)定儀采檢測(cè)清夜COD值。以上實(shí)施例是本發(fā)明較優(yōu)選具體實(shí)施方式
的幾種，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變 化和替換應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法，其特征在于，其步驟為 (1)采用溶膠-凝膠法，先向20mL無(wú)水乙醇中加入6mL鈦酸四丁酯，混勻攪拌30min得到溶液I ; (2)配制二次蒸餾水、冰醋酸和乙醇的混合溶液，三者的體積比依次為I: 4 11，用硝酸和氫氧化鈉來(lái)調(diào)節(jié)溶液PH為3，得到溶液II ； (3)將溶液II緩慢加入至溶液I中，置于冰水浴中快速攪拌60min后獲得TiO2溶膠； (4)選擇鈉鈣玻璃作為TiO2薄膜載體，先用無(wú)水乙醇超聲清洗30min，再放入氫氟酸稀溶液浸泡20min，取出清洗干凈后烘干，將其浸入到步驟(3)所制備好的TiO2溶膠中，浸潰提拉法涂膜，自然晾干；如此重復(fù)多次，將涂膜后的基片放在馬弗爐中，在400°C下燒結(jié)2. 5小時(shí)，升溫速率控制為3°C /min,即可得到納米TiO2薄膜； (5)同時(shí)，由氯化鋁 、硫酸鐵和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺CPAM三種混凝劑按照體積比6:4:2混合而成復(fù)合混凝劑； (6)向廢水中填加復(fù)合混凝劑，廢水與復(fù)合混凝劑的體積100 I，采用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)廢水pH值在3 6之間； (7)將步驟(4)制得的負(fù)載TiO2薄膜置于步驟(6)廢水中，經(jīng)λ= 253nm、70-90W紫外光輻照一定時(shí)間并且不斷攪拌，然后靜置30-50min，從光催化反應(yīng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，間隔2小時(shí)取樣一次，離心分離取上清液，采用DR1010型COD測(cè)定儀采檢測(cè)清液COD值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法，其特征在于步驟(6)中，負(fù)載TiO2薄膜置于廢水中，可經(jīng)λ = 253nm、80W紫外光輻照一定時(shí)間并且不斷攪拌，靜置40min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種去除造紙廢水中有機(jī)物的處理方法，其步驟為采用溶膠-凝膠法，得到溶液I；配制二次蒸餾水、冰醋酸和乙醇的混合溶液，得溶液II；將溶液II加入至溶液I中，得TiO2溶膠；選擇鈉鈣玻璃作為TiO2薄膜載體，得到納米TiO2薄膜；由氯化鋁、硫酸鐵和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺按照體積比6∶4∶2混合而成復(fù)合混凝劑；廢水與復(fù)合混凝劑的體積100∶1，將步驟制得的負(fù)載TiO2薄膜置于廢水中，經(jīng)紫外光輻照并不斷攪拌，然后靜置。本發(fā)明有益效果為具有反應(yīng)條件溫和、投資少、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，采用紫外光照射或暴露在陽(yáng)光下即可發(fā)生催化氧化反應(yīng)，無(wú)二次污染，有機(jī)物徹底被氧化降解為CO2和H2O的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)C02F1/32GK103214135SQ201310177808
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月13日
發(fā)明者姚玉松 申請(qǐng)人:姚玉松