專利名稱：用紫外光進(jìn)行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)，尤其涉及一種用紫外光進(jìn)行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法。
背景技術(shù)：
環(huán)境保護(hù)是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的重要課題。特別是，對(duì)于城市生活及工業(yè)生產(chǎn)中形成的污水的處理是目前環(huán)保事業(yè)的重中之重。通常，目前主流的污水處理廠主要采用過(guò)濾法、混凝法和沉淀法等污水處理技術(shù)。過(guò)濾法只能去除雜質(zhì)，對(duì)化學(xué)需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)高的污水效果不大，而且過(guò)濾的動(dòng)力消耗高，污水處理成本增加?；炷ㄓ绕溥m合于印染行業(yè)產(chǎn)生的印染廢水。但，對(duì)于其他類型的工業(yè)廢水，該方法的效果并不能令人滿意。沉淀法雖然處理成本相對(duì)較低，但該種方法的基建投資大、處理量相對(duì)較小、處理效率低。顯然，上述三種方法對(duì)于工業(yè)污水的處理的技術(shù)效果并不非常理想。因此，業(yè)界亟需一種新型的污水處理技術(shù)來(lái)克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。

發(fā)明內(nèi)容
近年來(lái)的研究表明，光催化氧化對(duì)常規(guī)水處理技術(shù)難以處理的污染物都表現(xiàn)出了高效的降解效果。因此，本案的發(fā)明人基于多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)提出了一種新穎的用紫外光進(jìn)行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法。本發(fā)明提出了一種用紫外光進(jìn)行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法，包括在工業(yè)廢水中加入催化劑；生成紫外光；以及用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水，進(jìn)行
催化氧化反應(yīng)。 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在上述工業(yè)廢水處理方法中，所述催化劑為二氧化鈦。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在上述工業(yè)廢水處理方法中，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入雙氧水。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在上述工業(yè)廢水處理方法中，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入臭氧。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在上述工業(yè)廢水處理方法中，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入氧化芬頓。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在上述工業(yè)廢水處理方法中，所述紫外光為254nm或 185nm。本案發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)已證實(shí)利用紫外線的該項(xiàng)技術(shù)相比較其它水處理技術(shù)(例如活性炭吸附、化學(xué)氧化、濕式氧化、超臨界水氧化、生物處理等)，它還具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)(1)能使污染物質(zhì)完全礦化分解，不會(huì)產(chǎn)生二次污染；(2)光催化反應(yīng)對(duì)有機(jī)物的降解沒(méi)有選擇性；(3)可以在常溫常壓下進(jìn)行反應(yīng)，降低能耗減少操作困難；(4)光催化劑具有廉價(jià)、 無(wú)毒、穩(wěn)定以及可以重復(fù)利用等特點(diǎn)；(5)具有大規(guī)模利用太陽(yáng)能進(jìn)一步降低能耗的前景。 此外，通過(guò)結(jié)合雙氧水、臭氧和氧化芬頓可以取得更佳的污水降解效果。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的基本方法的示意性流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的基本原理是光化學(xué)氧化法。本發(fā)明的方法在化學(xué)氧化和光輻射的共同作用下，提高氧化反應(yīng)的速率和氧化能力。本發(fā)明的光化學(xué)氧化法以紫外光為輻射源，同時(shí)水中需預(yù)先投入一定量氧化劑和催化劑。本發(fā)明對(duì)難降解而具有毒性的小分子有機(jī)物去除效果極佳。此外，本發(fā)明的光化學(xué)氧化反應(yīng)使水中產(chǎn)生許多活性極高的自由基，這些自由基很容易破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)。以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。其中，相同的標(biāo)號(hào)用于表示相同的元素，且以下描述中的具體技術(shù)術(shù)語(yǔ)并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案本身的實(shí)質(zhì)性限制。實(shí)際上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的各種變化都是允許的。圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用紫外光進(jìn)行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法的基本步驟。如圖1所示，該方法包括在工業(yè)廢水中加入催化劑(步驟101)；生成紫外光 (步驟102)；以及用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水，進(jìn)行催化氧化反應(yīng)(步驟 103)?？捎糜诠I(yè)廢水中的催化劑有許多中。在本發(fā)明的步驟101中，優(yōu)選采用二氧化鈦。二氧化鈦的優(yōu)勢(shì)在于其強(qiáng)氧化性、對(duì)作用對(duì)象的無(wú)選擇性與最終可使有機(jī)物完全礦化。此外，步驟102中的紫外光通常是利用水銀放電管來(lái)生成的。該水銀放電管的管體內(nèi)懸浮著水銀蒸汽這種惰性氣體，是包含兩個(gè)電極和絕緣器的一根石英玻璃管。當(dāng)紫外線燈管通電且被激發(fā)后，可以產(chǎn)生紫外光。紫外光為波長(zhǎng)在400nm以下的光輻射。基于發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明中優(yōu)選采用254nm或185nm的紫外光，這兩種波長(zhǎng)尤其適用于污水處理和殺菌消毒。此外，在進(jìn)行催化氧化反應(yīng)之前，還需要加入氧化劑。較佳地，氧化劑可以選用臭氧、過(guò)氧化氫或者氧化芬頓。本發(fā)明通過(guò)結(jié)合氧化劑的氧化作用和光化學(xué)輻射來(lái)產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的自由基。特別是，基于發(fā)明人的研究，紫外光加臭氧的組合可以氧化臭氧所不能氧化的微污染水中的有機(jī)物，如三氯甲烷、四氯化碳等等，從而降低水中的致突變物活性，其氧化效果比單獨(dú)使用紫外光或者單獨(dú)使用臭氧都更好。最后，發(fā)明人的研究還表明紫外光的功率對(duì)光催化反應(yīng)具有較強(qiáng)的影響。因此， 通過(guò)選取合適的紫外光功率可以以較低的能耗實(shí)現(xiàn)較佳的去污效果。另一方面，紫外光催化對(duì)某些特定有毒有害物質(zhì)的亦具有突出的降解效果。
權(quán)利要求
1.一種用紫外光進(jìn)行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法，包括 在工業(yè)廢水中加入催化劑；生成紫外光；以及用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水，進(jìn)行催化氧化反應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，所述催化劑為二氧化鈦。
3.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入雙氧水。
4.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入臭氧。
5.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入氧化芬頓。
6.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，所述紫外光為254nm或 185nm。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用紫外光進(jìn)行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法，包括在工業(yè)廢水中加入催化劑；生成紫外光；以及用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水，進(jìn)行催化氧化反應(yīng)。相對(duì)于傳統(tǒng)的工業(yè)廢水處理方法，本發(fā)明至少具有減少二次污染、降低能耗、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F1/32GK102452698SQ201010519059
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者員帥波 申請(qǐng)人:上海化學(xué)工業(yè)區(qū)中法水務(wù)發(fā)展有限公司