【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及水處理，具體涉及一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法。
技術(shù)介紹
1、紡織工業(yè)中，印染環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有機(jī)廢水成為了行業(yè)中主要的環(huán)境負(fù)擔(dān)，隨著中國紡織業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)大和國際市場占有率增加，該行業(yè)面臨的廢水排放困境日益凸顯。數(shù)據(jù)表明，2019年中國紡織產(chǎn)品占據(jù)全球出口市場的39.2％，龐大的生產(chǎn)能力對應(yīng)著驚人的水資源消耗，平均每生產(chǎn)一噸紡織產(chǎn)品可能需要使用100至200噸清水，其年廢水排放量可達(dá)20億噸，這使得紡織產(chǎn)業(yè)成為工業(yè)廢水排放大戶，其中尤以印染廢水排放為主導(dǎo)部分，占比可高達(dá)70％到80％。
2、印染廢水具備多重顯著特征：一是其色度高，通常介于50至2500度區(qū)間，體現(xiàn)了廢水中染料的高濃度狀況；二是其化學(xué)需氧量(cod)高，范圍可達(dá)150至30000毫克/升，揭示了廢水中有機(jī)污染物質(zhì)的豐度；此外，此類廢水還有毒性強(qiáng)、鹽分水平高以及懸浮物濃度過高等特點(diǎn)。廢水中的高色度源于染料內(nèi)部的發(fā)色結(jié)構(gòu)單元以及助色單元進(jìn)入廢水中，尤其是因穩(wěn)定化學(xué)構(gòu)造和較差生物降解性能而著稱的偶氮類染料，大約占染料的60％-70％，大大提升了印染廢水處理的難度。當(dāng)前應(yīng)用于印染廢水處理的技術(shù)手段多樣，包括化學(xué)氧化、物理化學(xué)法、電化學(xué)分解、光催化氧化以及生物處理等。
3、考慮到其高效性、成本效益高和對環(huán)境影響小的特點(diǎn)，光催化被認(rèn)為是最佳的污染物處理方法，因?yàn)樗鼈兙哂懈咝А⒔?jīng)濟(jì)可行和對環(huán)境影響較小的特點(diǎn)。高級氧化過程是一類利用催化劑和電光輻射，通過過硫酸鹽或過氧單硫酸鹽(pms)的活化，產(chǎn)生羥基自由基和硫酸根離子的技術(shù)。這些過程涉及加
4、研究表明，過渡金屬如鈷、鐵和銅對pms的活化具有促進(jìn)作用，提高了pms的催化活性。然而，使用過渡金屬激活pms存在一些不足之處，包括成本上升和潛在的二次污染問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，該方法包括，制備降解水中亞甲基藍(lán)的光催化劑，然后將光催化劑、pms、ph調(diào)節(jié)劑及ph穩(wěn)定劑加入含有亞甲基藍(lán)的污染水中，先進(jìn)行攪拌達(dá)到吸附-解吸平衡，而后通過氙燈光源進(jìn)行照射，即可去除水中的亞甲基藍(lán)污染物，本專利技術(shù)所制備的光催化劑利用礦石固廢合成，具備豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，能夠提供更多的光催化活性位點(diǎn)；能夠提高水中有機(jī)物去除效果的同時，降低有機(jī)物處理成本并實(shí)現(xiàn)廢棄資源的二次利用；利用本專利技術(shù)的ph穩(wěn)定劑可以將光催化過程中的ph值保持穩(wěn)定，從而更好的進(jìn)行亞甲基藍(lán)污染物的去除，本專利技術(shù)去除水中亞甲基藍(lán)的去除率較高，具有良好的應(yīng)用前景。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：
3、一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，包括以下步驟：
4、步驟s1：制備多孔光催化劑
5、步驟s11：將鐵尾礦，鋼渣按比例混合均勻，得到固體粉料a；
6、步驟s12：水玻璃和電石渣按比例混合，攪拌混勻后靜置一段時間，得到堿激發(fā)劑；
7、步驟s13：過氧化氫溶液，攪拌后靜置一段時間，得到發(fā)泡劑；
8、步驟s14：將步驟s11得到的固體粉料a加入步驟s12得到的堿激發(fā)劑；混合后，機(jī)械攪拌制得混合料漿b；
9、步驟s15：將步驟s13中得到的發(fā)泡劑加入步驟s14得到的混合漿料b后，機(jī)械攪拌均勻制的混合漿料c；
10、步驟s16：將混合料漿c倒入模具中，不斷震動排出漿料中的空氣；
11、步驟s17：將試樣連同模具密封，在室溫下和烘箱中養(yǎng)護(hù)成型，脫模后在室溫下養(yǎng)護(hù)，粉碎后得到多孔光催化劑。
12、步驟s2：降解亞甲基藍(lán)
13、將步驟s1中得到的多孔光催化劑與含有亞甲基藍(lán)的廢水混合后加入過一硫酸氫鉀pms，然后加入ph調(diào)節(jié)劑及ph穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)ph至目標(biāo)值，避光攪拌使其達(dá)到吸附-解吸平衡；并在氙燈光源光照條件下同時進(jìn)行攪拌，即可去除水中的亞甲基藍(lán)污染物；
14、其中，所述固體粉料a中鐵尾礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％；鋼渣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％；水玻璃與電石渣的質(zhì)量比為1-4:4-1；所述水玻璃與固體粉料a的質(zhì)量比為1-4:10；所述電石渣與固體粉料a的質(zhì)量比為1-4:10；所述過氧化氫溶液與固體粉料的質(zhì)量比為0.2-2.0:100；所述穩(wěn)泡劑與固體粉料的質(zhì)量比為0.8-1.0:100；所述穩(wěn)泡劑為十二烷基硫酸鈉sds；
15、所述ph調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉或者鹽酸；所述ph穩(wěn)定劑為醋酸鈉，硫化鈉中的一種或者多種。
16、進(jìn)一步的，所述鐵尾礦中各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：sio230％-50％、al2o310％-20％、fe2o320％-30％、cao?5％-10％、mgo?1％-3％、k2o?1％-3％、na2o?1％-3％、tio21％-2％、mno0.1％-0.5％，其燒失量為0.4％-1％。
17、進(jìn)一步的，所述鐵尾礦的粒徑小于0.070mm，使用前需經(jīng)300℃-700℃煅燒1-3h；所述鋼渣粒徑小于0.070mm。
18、進(jìn)一步的，所述水玻璃的模數(shù)為3.3，固體含量為34wt％；所述過氧化氫溶液濃度為10wt％-30wt％。
19、進(jìn)一步的，所述室溫養(yǎng)護(hù)溫度為24-28℃，養(yǎng)護(hù)時間為12-48小時，烘箱養(yǎng)護(hù)溫度為80-150℃，養(yǎng)護(hù)時間為8-12小時，接著室溫養(yǎng)護(hù)時間為7-14天。
20、進(jìn)一步的，所述避光攪拌時間為30-60min。
21、進(jìn)一步的，所述廢水中亞甲基藍(lán)的濃度為5-20mg/l，紫外光譜峰值為664nm。
22、進(jìn)一步的，所述過一硫酸氫鉀pms的添加量為10-25mg/l，氙燈光源強(qiáng)度為70-80cd，光照時間為30-60min，攪拌速率為800-1000r/min。
23、進(jìn)一步的，所述ph調(diào)節(jié)至7-12，所述多孔光催化劑與廢水的質(zhì)量比為1-1.5：1000。
24、進(jìn)一步的，所述ph穩(wěn)定劑在廢水中的濃度為3-10mmol/l。
25、本專利技術(shù)的有益效果為：
26、本專利技術(shù)公開了一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，該方法包括，制備降解水中亞甲基藍(lán)的光催化劑，然后將光催化劑、pms、ph調(diào)節(jié)劑及ph穩(wěn)定劑加入含有亞甲基藍(lán)的污染水中，先進(jìn)行攪拌達(dá)到吸附-解吸平衡，而后通過氙燈光源進(jìn)行照射，即可去除水中的亞甲基藍(lán)污染物，本專利技術(shù)所制備的光催化劑利用礦石固廢合成，具備豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，能夠提供更多的光催化活性位點(diǎn)；能夠提高水中有機(jī)物去除效果的同時，降低有機(jī)物處理成本并實(shí)現(xiàn)廢棄資源的二次利用；利用本專利技術(shù)的ph穩(wěn)定劑可以將光催化過程中的ph值保持穩(wěn)定，從而更好的進(jìn)行亞甲基藍(lán)污染物的去除，本專利技術(shù)去除水中亞甲基藍(lán)的去除率達(dá)到80％以上，具有良好的應(yīng)用前景。
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1.一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述鐵尾礦中各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：SiO230％-50％、Al2O310％-20％、Fe2O320％-30％、CaO5％-10％、MgO?1％-3％、K2O?1％-3％、Na2O?1％-3％、TiO21％-2％、MnO?0.1％-0.5％，其燒失量為0.4％-1％。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述鐵尾礦的粒徑小于0.070mm，使用前需經(jīng)300℃-700℃煅燒1-3h；所述鋼渣粒徑小于0.070mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述水玻璃的模數(shù)為3.3，固體含量為34wt％；所述過氧化氫溶液濃度為10wt％-30wt％。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述室溫養(yǎng)護(hù)溫度為24-28℃，養(yǎng)護(hù)時間為12-48小時，烘箱養(yǎng)護(hù)溫度為80-
6.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述避光攪拌時間為30-60min。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述廢水中亞甲基藍(lán)的濃度為5-20mg/L，紫外光譜峰值為664nm。
8.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述過一硫酸氫鉀PMS的添加量為10-25mg/L，氙燈光源強(qiáng)度為70-80cd，光照時間為30-60min，攪拌速率為800-1000r/min。
9.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述pH調(diào)節(jié)至7-12，所述多孔光催化劑與廢水的質(zhì)量比為1-1.5：1000。
10.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述pH穩(wěn)定劑在廢水中的濃度為3-10mmol/L。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述鐵尾礦中各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：sio230％-50％、al2o310％-20％、fe2o320％-30％、cao5％-10％、mgo?1％-3％、k2o?1％-3％、na2o?1％-3％、tio21％-2％、mno?0.1％-0.5％，其燒失量為0.4％-1％。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述鐵尾礦的粒徑小于0.070mm，使用前需經(jīng)300℃-700℃煅燒1-3h；所述鋼渣粒徑小于0.070mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述水玻璃的模數(shù)為3.3，固體含量為34wt％；所述過氧化氫溶液濃度為10wt％-30wt％。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高效光催化降解水中亞甲基藍(lán)的處理方法，其特征在于，所述室溫養(yǎng)護(hù)溫度為24-28℃，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉文彪，鄭永明，萬邦隆，趙彤，郎劍濤，傅英，樊海琪，饒峰，楊浪，
申請(專利權(quán))人：云南云天化股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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