申请日2011.10.20
公开(公告)日2012.07.11
IPC分类号C02F1/58; C02F101/38; C02F101/36
摘要
本发明公开了一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂制备及其应用。本发明的COD降解剂制备过程如下：(1)将粉碎的160目天然硅藻土用0.5mol/L的稀盐酸处理后与过硫酸钠按照一定比例混合，在460℃~540℃条件下进行烧结2~4小时，得到多孔的蜂窝状固体;(2)在惰性气体保护条件下利用十二烷基硫酸钠将五氧化二钒均匀分布在蜂窝状固体表面;(3)经冷却后，粉碎、造粒，即得到所需的COD降解剂;使用时，用无缝纱布将该COD降解剂包裹好放于内部空心分层柱状的容器中，调节含2,4-二硝基氯苯的废水pH为4.0～6.0，将废水从容器下部流入，待其与容器内部充分接触后从上部流出，流出的废水中2,4-二硝基氯苯去除率可达99.9%以上。该COD降解剂对废水中2,4-二硝基氯苯的去除选择性很高，且无二次污染。
权利要求书
1.一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂，其由包括以下质量百分比的原料制备而成：
氧化剂12%～20% 催化剂6%～10%
有机分散剂 10%～18% 载体58%～66%。
2.一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂，其由包括以下质量百分比的原料制备而成：
氧化剂14%～18% 催化剂7%～9%
有机分散剂 12%～16% 载体60%～64%。
3.一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂，其由包括以下质量百分比的原料制备而成：
氧化剂16% 催化剂8%
有机分散剂 14% 载体62%。
4.根据权利要求3所述的一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂，其特征在于：所述的氧化剂是过硫酸钠、铋酸钠、高碘酸、高碘酸钠、高锡酸钠中的一种或两种，优选过硫酸钠。
5.根据权利要求3所述的一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂，其特征在于：所述的催化剂是五氧化二钒、铂铑合金、铁触媒、砖末中的一种，优选五氧化二钒。
6.根据权利要求3所述的一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂，其特征在于：所述的有机分散剂是三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或两种，优选十二烷基硫酸钠。
7.根据权利要求3所述的一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂，其特征在于：所述的载体是指用0.5mol/L稀盐酸处理后的天然硅藻土，其氧化物杂质含量降低，SiO2含量增高，比表面积和孔容也增大，目数为160目。
8.一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂制备，其包括以下步骤：
(1)将粉碎的160目硅藻土与过硫酸钠按照一定比例混合，在460℃~540℃条件下进行烧结2~4小时，得到多孔的蜂窝状固体;
(2)在惰性气体保护条件下利用十二烷基硫酸钠将五氧化二钒均匀分布在蜂窝状固体表面;
(3)经冷却后，粉碎、造粒，即得到所需的COD降解剂。
说明书
一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂制备及其应用
技术领域
本发明是一种去除废水中2，4-二硝基氯苯的COD降解剂制备及其应用，涉及废水中2，4-二硝基氯苯的去除，属于污水处理技术领域。
背景技术
2,4-二硝基氯苯对人体有害，当人体接触一定量的2,4-二硝基氯苯时可引起接触性皮炎，对机体有致敏作用，还可引起其它过敏反应，如支气管哮喘等，还有可能引起肝损害，偶有紫绀和全身中毒症状;此外，研究表明：2,4-二硝基氯苯还具有致突变性，当其在某些生物体内含量达30mg/kg时，可造成该生物DNA损伤;国家对废水中2,4-二硝基氯苯含量作了限制，其限值为0.5mg/L。
目前，去除废水中2,4-二硝基氯苯可采用的方法是液液萃取法，即用苯萃取水中2,4-二硝基氯苯，经萃取液净化(或浓缩)后进行去除;但是由于萃取液成本太高，又不可以重复使用，净化(或浓缩)时温度恒为10℃，难以达到要求，且去除效率仅在40%~50%，这类方法并不普遍;此外，去除废水中2,4-二硝基氯苯还可采用固相萃取法，即使用固相萃取柱或萃取盘吸附富集水中2,4-二硝基氯苯，用正己烷洗脱，浓缩定容后进行去除;但制备固相萃取柱有液流通过时易产生沟流现象，会降低传质效率，效率降低可达10%~20%;而固相萃取盘自己装填困难，操作起来极为不易，并且其商品化产品价格高，导致投入的成本量太大;综合考虑，以上方法均不太合适。
因此，寻求一种高效、低成本、无污染的去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂是当今环境污水处理领域的热门课题。
发明内容
本发明的目的是针对现有废水中2，4-二硝基氯苯的处理技术去除率低、成本高、操控复杂等问题的情况下而提出的一种COD降解剂制备及其应用。
本发明在于提供一种原料廉价易得、使用方便的COD降解剂的制备及其应用方法，该COD降解剂对于废水中2，4-二硝基氯苯的去除效率高、成本低、无二次污染、经再次发泡后可循环使用等特点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现：
一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂制备及其应用，其中，该COD降解剂由以下质量比组分制成：
氧化剂12%～20% 催化剂6%～10%
有机分散剂 10%～18% 载体58%～66%
优选，一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂制备及其应用，其中，该COD降解剂由以下质量比组分制成：
氧化剂14%～18% 催化剂7%～9%
有机分散剂 12%～16% 载体60%～64%
更优选，一种去除废水中2,4-二硝基氯苯的COD降解剂制备及其应用，其中，该COD降解剂由以下质量比组分制成：
氧化剂16% 催化剂8%
有机分散剂 14% 载体62%。
所述的氧化剂是过硫酸钠、铋酸钠、高碘酸、高碘酸钠、高锡酸钠中的一种或两种，优选过硫酸钠。
所述的催化剂是五氧化二钒、铂铑合金、铁触媒、砖末中的一种，优选五氧化二钒。
所述的有机分散剂是三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或两种，优选十二烷基硫酸钠。
所述的载体是指用0.5mol/L稀盐酸处理后的天然硅藻土，其氧化物杂质含量降低，SiO2含量增高，比表面积和孔容也增大，目数为160目。
本发明是一种去除废水中2，4-二硝基氯苯的COD降解剂制备及其应用，其包括以下步骤：
(1)将粉碎的160目硅藻土与过硫酸钠按照一定比例混合，在460℃~540℃条件下进行烧结2~4小时，得到多孔的蜂窝状固体;
(2)在惰性气体保护条件下利用十二烷基硫酸钠将五氧化二钒均匀分布在蜂窝状固体表面;
(3)经冷却后，粉碎、造粒，即得到所需的COD降解剂。
使用时，用无缝纱布将该COD降解剂包裹好放于内部呈柱状的容器中，调节含有2,4-二硝基氯苯的废水pH为4.0～6.0，从容器下部流入，经与容器内部充分接触后从上部流出，流出的废水中2,4-二硝基氯苯去除率可达99.9%以上。
本发明的有益效果：
1.本发明制备的COD降解剂对废水中的2,4-二硝基氯苯具有选择性去除，且去除率可达99%以上;
2. 本发明的COD降解剂制备过程中硅藻土成分因分散度和孔隙率较高，对活性催化组分稳定性较强。
具体实施方式
实例1
按质量百分比计：
过硫酸钠16% 五氧化二钒8%
十二烷基硫酸钠 14% 精制硅藻土62%
其制备方法如下：
先将粉碎的160目硅藻土与过硫酸钠按照一定比例混合，在460℃条件下进行烧结2小时，得到多孔的蜂窝状固体;再在惰性气体保护条件下利用十二烷基硫酸钠将五氧化二钒均匀分布在蜂窝状固体表面;经冷却后，粉碎、造粒，即得到所需的COD降解剂。
实例2
按质量百分比计：
铋酸钠14% 铂铑合金9%
三乙基己基磷酸16% 精制硅藻土61%
其制备方法如下：
先将粉碎的160目硅藻土与铋酸钠按照一定比例混合，在480℃条件下进行烧结2.5小时，得到多孔的蜂窝状固体;再在惰性气体保护条件下利用 三乙基己基磷酸将铂铑合金均匀分布在蜂窝状固体表面;经冷却后，粉碎、造粒，即得到所需的COD降解剂。
实例3
按质量百分比计：
高碘酸12% 铁触媒10%
甲基戊醇18% 精制硅藻土60%
其制备方法如下：
先将粉碎的160目硅藻土与按照高碘酸一定比例混合，在500℃条件下进行烧结3小时，得到多孔的蜂窝状固体;再在惰性气体保护条件下利用 甲基戊醇将 铁触媒均匀分布在蜂窝状固体表面;经冷却后，粉碎、造粒，即得到所需的COD降解剂。
实例4
按质量百分比计：
高碘酸钠18% 五氧化二钒9%
古尔胶 12% 精制硅藻土61%
其制备方法如下：
先将粉碎的160目硅藻土与高碘酸钠按照一定比例混合，在520℃条件下进行烧结3.5小时，得到多孔的蜂窝状固体;再在惰性气体保护条件下利用古尔胶将五氧化二钒均匀分布在蜂窝状固体表面;经冷却后，粉碎、造粒，即得到所需的COD降解剂。