申请日2017.12.19
公开(公告)日2018.06.26
IPC分类号C02F1/30; C02F1/66; C02F1/72; B01D53/86; B01D53/50; C02F101/30; C02F101/38
摘要
本发明涉及一种同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物的方法，属于环境保护与综合利用技术领域。本发明将光催化剂加入到含有机污染物的废水中混合均匀得到混合水溶液体系;将含二氧化硫的废气匀速通入到混合水溶液体系中，利用碱性物控制反应体系的pH值为6~10，反应60~180min得到无硫气体和无有机污染物的水。本发明方法可同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物，实现以废治废。
权利要求书
1.一种同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将光催化剂加入到含有机污染物的废水 中混合均匀得到混合水溶液体系;
(2)在光照条件下，将含二氧化硫的废气匀速通入到步骤(1)所得的混合水溶液体系中，利用碱性物控制反应体系的pH值为6~10，反应60~180min得到除硫气体和净化水。
2.根据权利要求1所述同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物的方法，其特征在于：步骤(1)中含有机污染物的废水中生化学氧量不高于3000mg/L，光催化剂为钛基催化剂、锰基催化剂、铋基催化剂、铁基催化剂、钴基催化剂中的一种或任意比多种，碱性物为碱金属氧化物或碱金属氧化物。
3.根据权利要求2所述同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物的方法，其特征在于：光催化剂为TiO2、MnO2、Bi2O3、Fe2O3、Co3O4的一种或任意比多种;碱性物CaO、Ca(OH)2、NaOH的一种或任意比多种。
4.根据权利要求2所述同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物的方法，其特征在于：以每升有机废水计，步骤(1)中光催化剂的加入量为100~800mg。
5.根据权利要求1所述同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物的方法，其特征在于：步骤(2)含二氧化硫的废气中SO2的含量为450~3700mg/L;以每升有机废水计，含二氧化硫的废气的通入量为0.3~2.5L。
说明书
一种同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物的方法
技术领域
本发明涉及一种同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物的方法，属于环境保护与综合利用技术领域。
背景技术
随着我国工农业的迅猛发展，水体污染也日趋严重，特别是水体有机污染，已严重影响我国的供水安全和饮用水质量。水体中的有机污染物主要包括抗生素、个人护理品、内分泌干扰物、农药等，这些污染物具有内分泌干扰活性和三致效应，严重影响生态安全和人体健康。因此，亟需发展高效可行的有机污染废水处理技术。
光催化氧化法是近十几年来才发展起来的水处理新技术。光催化氧化对各种有机废水均具有良好的处理效果，而且对环境友好，是处理有毒有害有机废水最具有前途的方法之一，尤其是利用此方法还可以有效地去除许多难降解或用其他方法难以去除的有毒有害物，如多氯联苯、全氟化合物、农药、多环芳烃、染料、致病菌等(CN101584987B、CN102107946A、CN101863524B、CN105540730A)。光催化氧化技术主要依靠光致产生的氧化空穴和羟基自由基(·OH)等具有强氧化能力的活性物种氧化降解有机污染物。然而·OH等强氧化性物种氧化降解污染物具有非选择性，这就导致了在处理实际废水过程中，废水中的共存组分，如溶解性有机质等容易淬灭·OH导致光催化氧化技术的处理效率偏低，影响了其进一步的推广和应用。
为解决上述问题，基于硫酸根/亚硫酸根自由基的光催化技术受到越来越多的关注。虽然硫酸根/亚硫酸根自由基的氧化性稍低于·OH，但该自由基对许多含有供电子基团的有机污染物的反应活性甚至要高于·OH，而且水体中的共存组分对硫酸根/亚硫酸根自由基的淬灭效应较弱，保证了光催化体系中硫酸根/亚硫酸根自由基的稳态浓度在一个较高的水平，有利于加强有机污染物的氧化降解效率(CN103979664B、CN103991944A、CN105174360A、CN105314728A)。目前硫酸根/亚硫酸根自由基主要依靠过硫酸盐在光催化剂存在条件下歧化生成，因此该光催化技术需要投加大量过硫酸盐，增加运行成本。
发明内容
本发明针对废水中有毒有害有机物难处理以及废气中二氧化硫的处理问题，提供一种同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物的方法，通过烟气中的SO2促进光催化氧化技术对废水中有机污染物的去除效果，既实现了有机废水的处理，同时烟气中SO2得到净化。
一种同时脱除烟气中二氧化硫和废水中有机污染物的方法，具体步骤如下：
(1)将光催化剂加入到含有机污染物的废水中混合均匀得到混合水溶液体系;
(2)在光照条件下，将含二氧化硫的废气匀速通入到步骤(1)所得的混合水溶液体系中，利用碱性物控制反应体系的pH值为6~10，反应60~180min得到除硫气体和净化水;
所述步骤(1)中含有机污染物的废水中生化学氧量不高于3000mg/L，光催化剂为钛基催化剂、锰基催化剂、铋基催化剂、铁基催化剂、钴基催化剂中的一种或任意比多种，碱性物为碱金属氧化物或碱金属氧化物;
优选的，所述光催化剂为TiO2、MnO2、Bi2O3、Fe2O3、Co3O4的一种或任意比多种;
优选的，所述碱性物为CaO、Ca(OH)2、NaOH的一种或任意比多种;
以每升有机废水计，所述步骤(1)中光催化剂的加入量为100~800mg;
所述步骤(2)含二氧化硫的废气中SO2的含量为450~3700mg/L;以每升有机废水计，含二氧化硫的废气的通入量为0.3~2.5L。
本发明的有益效果是：
(1)本发明方法利用光催化过程产生的强氧化性·OH来氧化烟气中的SO2，从而产生亚硫酸根自由基，然后通过亚硫酸根的氧化性降解废水中的有机污染物，实现烟气中SO2和废水中有机污染物同时脱除;
(2)本发明方法的工艺流程简单，可实现以废治废的目的。