專利名稱：去除廢水COD_Cr的納米材料及其作為催化劑去除廢水COD_Cr的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，具體地說涉及一種廢水或污水的處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國不僅水資源短缺，而且還伴隨著日益嚴(yán)重的水環(huán)境污染問題。C0D&是水質(zhì) 污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)，既可以作為水體受有機(jī)物污染的綜合指標(biāo)，又可以表示生活污 水和工業(yè)污水中有機(jī)物的含量，因此各國的污水排放標(biāo)準(zhǔn)中都把COD作為重要指標(biāo)嚴(yán)格控 制。目前國內(nèi)常規(guī)的處理方法有“絮凝再絮凝”；“生化再生化”，試驗(yàn)研究和實(shí)際結(jié)果均表 明常規(guī)的混凝、沉淀及過濾只能去除水中20% -30%的C0D，且由于溶解性有機(jī)物的存在， 不利于破壞膠體的穩(wěn)定性而使去除效果顯著下降，不能滿足所需要的要求。國外通常采用 一級初沉，再經(jīng)二級生化，再經(jīng)三級活性炭吸附的方法，但活性炭的再生方法設(shè)設(shè)備，再生 次數(shù)都有限，使其只能不斷更新，運(yùn)行費(fèi)用高。納米材料作為光催化劑，有著許多優(yōu)點(diǎn)，粒徑小，比表面積大，光催化效率高，納米 二氧化鈦?zhàn)鞴獯呋瘎┯糜趶U水處理的報(bào)道較多，但納米TiO2制備工藝復(fù)雜，條件要求苛刻， 光照利用不充分，去除效率較低，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。鑒于上述應(yīng)用過程中存在的問題，探索 一種反應(yīng)條件容易控制又效率高的新型催化劑是十分必要的。納米氧化鎂是隨著納米材料 技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種新型功能精細(xì)的無機(jī)材料，具有明顯的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量 子尺寸效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng)，經(jīng)改性處理，無團(tuán)聚現(xiàn)象，由于在熱、光、電學(xué)和化學(xué)等方面呈 現(xiàn)出獨(dú)特的性能，在陶瓷、環(huán)境保護(hù)吸附劑、催化劑載體等領(lǐng)域得到了廣泛的研究應(yīng)用。在 一些危險(xiǎn)性高但又重要的化工原料，納米氧化鎂作為化學(xué)吸附劑具有吸附速率快、反應(yīng)迅 速、吸附量大等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮著重要作用。納米氧化鎂作為催化 劑已經(jīng)受到廣泛應(yīng)用，但用納米氧化鎂去除COD的廢水，目前資料信息未見報(bào)道。本發(fā)明的 提出正是要解決上述這些技術(shù)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種納米材料作為催化劑去除C0D&廢水的方法，解決了 以往去除C0D&廢水工藝復(fù)雜，反應(yīng)條件要求苛刻，去除效率不高，光照利用不充分等問題。本發(fā)明的去除廢水C0D&的納米材料，是一種銳礦型的納米氧化鎂。所述的去除廢水CODtt的納米材料，平均粒徑為10 80nm，比表面積為30_50m2/ g°所述的納米材料作為催化劑去除廢水C0D&的方法，經(jīng)過下述步驟將納米氧化鎂 粉末加入C0D&廢水中，在光源照射下攪拌，離心分離，得到去除CODtt后的溶液。所述的去除廢水C0D&的方法中，所述的光源為紫外光。所述的去除廢水C0D&的方法中，所述的加入納米氧化鎂粉末的量為l_20g/L。所述的去除廢水C0D&的方法中，所述的光源照射下攪拌時(shí)間為0. 5-幾。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于采用納米氧化鎂作為催化劑，樣品無味、無毒，粒徑小，比表面積大，吸附能力 強(qiáng)，產(chǎn)品純度高；另外，反應(yīng)操作工藝簡單，條件容易控制，去除效率高。


圖1為實(shí)施例1的不同光照下C0D&的去除效果。圖2為實(shí)施例2的不同紫外光照時(shí)間下CODtt的去除效果
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1模擬C0D&為140mg/L的廢水，取3份400mL水樣于500mL燒杯中，投加7g/L的 納米氧化鎂，在磁力攪拌條件下，控制溶液溫度為25°C，分別在避光、自然光和紫外光反應(yīng) 3h,在高速離心機(jī)8000轉(zhuǎn)的條件下離心5分鐘，采用重鉻酸鉀法測定C0D&，避光下CODtt去 除率約為14%，自然光下約是巧^，紫外光下約是觀^。結(jié)果見圖1。實(shí)施例2采用與實(shí)施例1相同的水樣，取6份400mL水樣于500mL燒杯中，按不同投加量 分別加入7、12和20g/L的納米氧化鎂，每個(gè)投加量做2個(gè)重復(fù)，分別在紫外光照磁力攪拌 0. 5、1、2、3. 5、5、7h時(shí)，離心分離，得到去除C0D&后的溶液，在投加量為20g/L，反應(yīng)時(shí)間為 3. 時(shí)，CODtt的去除率最大可達(dá)73%。結(jié)果見圖2。
權(quán)利要求
1.一種去除廢水CODCr的納米材料，其特征在于，所述納米材料是一種銳礦型的納米氧化鎂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除廢水C0D&的納米材料，其特征在于，所述納米材料平均 粒徑為10 80nm，比表面積為30-50m2/g。
3.一種用權(quán)利要求1所述的納米材料作為催化劑去除廢水C0D&的方法，其特征在于， 經(jīng)過下述步驟將納米氧化鎂粉末加入C0D&廢水中，在光源照射下攪拌，離心分離，得到去 除C0D&后的溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除廢水C0D&的方法，其特征在于，所述的光源為紫外光。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除廢水C0D&的方法，其特征在于，所述的加入納米氧化鎂 粉末的量為l_20g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除廢水C0D&的方法，其特征在于，所述的光源照射下攪拌 時(shí)間為0. 5-7h0
全文摘要
一種去除廢水CODCr的納米材料及其作為催化劑去除廢水CODCr的方法，屬于水處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明的納米材料是一種銳礦型的納米氧化鎂；本發(fā)明的方法是在CODCr廢水中加入納米氧化鎂粉末，經(jīng)光照和一定反應(yīng)時(shí)間催化去除CODCr廢水。納米氧化鎂作為催化劑，樣品無味、無毒，粒徑小，比表面積大，吸附能力強(qiáng)，產(chǎn)品純度高；本方法操作工藝簡單，條件容易控制，去除速度快，常溫常壓光照下即可反應(yīng)，節(jié)省能耗。
文檔編號B01J21/10GK102068974SQ20101058329
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者安毅, 張克強(qiáng), 林玲玲, 王風(fēng) 申請人:農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所