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水力空化系统协同复合光催化剂光催化降解废水中染料方法

公开(公告)日20200630

IPC分类号C02F1/30; C02F1/34; B01J23/835; C02F101/30

摘要

本发明公开了一种水力空化系统协同复合光催化剂光催化降解废水中染料的方法。采用的技术方案是:结合水力空化系统,采用复合光催化剂光催化降解废水中的染料,包括如下步骤:将含有染料的废水置于降解池中,加入复合光催化剂,混合均匀,控制降解池的温度为30~50℃,开启稳压泵和光源,使降解池中的混合液在水力空化光催化装置和降解池之间进行循环,循环150min。本发明方法结合两种高级氧化技术,使两种技术相互协同,高效降解废水中的有机染料,适用于大规模处理染料废水。

权利要求书

1.一种水力空化系统协同复合光催化剂光催化降解废水中染料的方法,其特征在于,利用水力空化系统,采用复合光催化剂光催化降解废水中的染料,包括如下步骤:将含有染料的废水置于降解池(9)中,加入复合光催化剂,混合均匀,控制降解池(9)的温度为30~50℃,开启稳压泵(1)和光源(5-3),使降解池(9)中的混合液在水力空化光催化装置(5)和降解池(9)之间进行循环,循环150min;所述水力空化系统包括水力空化光催化装置(5)和外部设有冷却循环系统(9-1)的降解池(9),所述水力空化光催化装置(5)由文丘里管(5-1)和玻璃管(5-2)串联组成,文丘里管(5-1)上端设有光源(5-3),出水管道(10)一端与降解池(9)的出水口连接,另一端依次连接稳压泵(1)、阀门Ⅰ(2)、压力表Ⅰ(3)和流量计Ⅰ(4)后与文丘里管(5-1)的入口端连接,入水管道(11)一端与玻璃管(5-2)连接后,另一端依次连接压力表Ⅱ(6)、流量计Ⅱ(7)和阀门Ⅱ(8)后深入降解池(9)内。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述复合光催化剂是Fe3O4@TiO2-Pd。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述复合光催化剂Fe3O4@TiO2-Pd的制备方法,包括如下步骤:

1)取适量Fe3O4,加入无水乙醇,超声振荡直至Fe3O4分散均匀,再滴加28wt%的氨水,持续超声15min,得到分散后的液体;在机械搅拌下,于分散后的液体中滴加钛酸四丁酯的乙醇溶液,继续搅拌1-2h,所得反应液用磁铁进行固液分离,取固体物,依次用乙醇和去离子水洗涤后,转入80℃真空干燥箱中干燥,最后于马弗炉中500℃煅烧3.0h,冷却后研磨,得Fe3O4@TiO2;

2)取适量Fe3O4@TiO2加入到乙醇溶液中,超声分散10min,得悬浮液,在搅拌下,于悬浮液中加入Pd(NO3)2·2H2O,混合均匀之后,置于冰水浴中,在搅拌下,向其中加入过量新鲜制备的0.1mol/L NaBH4溶液,反应30min,所得到的悬浮液通过磁铁进行固液分离,取固体物,用去离子水洗涤后,于60℃下干燥12h,最后置于马弗炉中300℃煅烧1.0h,冷却后,充分研磨,得Fe3O4@TiO2-Pd粉末。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,调节染料的初始浓度为5~15mg/L。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,Fe3O4@TiO2-Pd的加入量为0.5~1.5g/L。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,控制文丘里管(5-1)入口压力为1.0~7.0bar。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述文丘里管(5-1)喉部长度为2~4mm。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述文丘里管(5-1)和玻璃管(5-2)的材质是派克热思玻璃。

9.根据权利要求1~8任一项所述的方法,其特征在于,所述染料是有机染料。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述有机染料是结晶紫、孔雀绿和活性橙。

说明书

一种水力空化系统协同复合光催化剂光催化降解中染料的方法