[发明专利]一种苯胺、硝基苯生化废水的FeCl2/C-Cu催化水解方法

说明书

技术领域

本发明属于环境水处理技术领域，涉及通过新制备工艺，开发出一种新型FeCl₂/C-Cu电解催化剂，应用于苯胺、硝基苯生化废水后处理领域，使色度和COD不达标的生化废水达到国家排放标准。

背景技术

目前处理苯胺、硝基苯工业废水的方法主要有物理法、化学氧化法、生化法。用物理、化学方法处理含苯胺、硝基苯废水常常会遇到二次污染或处理成本高等问题。另外还有γ-辐照处理法、超声波处理法、超临界水氧化法等，为废水的处理提供了更大的空间，但在实际处理中还未大规模使用。该类废水的处理研究开始向低能耗、不会对环境造成二次污染的处理方法或工艺的方向发展。某公司采用台湾长荣环保股份有限公司提供的台湾专利的HSB菌种进行生化处理，是采用HSB（High Soution Bacteria）技术发展的一种对苯胺和硝基苯类处理有效的方法，但存在生化处理后排放水色度、COD高于国家排放标准，且难以降解。FeCl2/C-Cu电化学催化水解法针对排放水进行再处理，有效的解决了排放水不达标问题。

樊金红等人在《同济大学学报》（自然科学版）第35卷第7期《Fe-Cu催化还原法处理硝基苯类化合物废水》对含硝基苯类化合物的废水进行了研究，选择在铁屑中直接加入金属催化剂铜的Fe-Cu催化还原新方法，是单一组分硝基苯废水处理方法取得了有效进展。处理废水不需要曝气，且提高了废水在中性和碱性条件下的处理效果。具体为将100g铁屑和10g铜混合均匀后（或直接将100g铁屑）置于500ml广口试剂瓶中，倒入300待处理硝基苯类废水（蒸馏水配制，pH值为6.0～7.0），盖上瓶塞，在摇瓶中恒温振荡反应（摇瓶柜转速140r/min,恒温25℃），取上清液若干，采用多波长分光光度法-6J测定样品中残留硝基苯类化合物质量浓度。硝基苯的去除率均达到95%以上。但同时指出实际废水情况较复杂，受单一组分污染的情况较少，有必要研究多组分共存状态下各自降解机理，使其推广应用。

刘霞、樊金红等人在《中国给水排水》第23卷第24期《催化铁内电解工艺预处理混合化工废水的工程应用》中把Fe-Cu作为电极，废水作为电解质应用于实践，对COD和色度的处理都有良好的效果，达到国家污水排放标准。但同时指出由于在制作填料块时需要PVC材料保护框架，环氧热固化涂塑来防腐，底板要求有过水性，一定的强度、孔径，总的配套设施要求比较高。

CN1919452．2007—02—28该专利公开了一种活性炭负载氧化铁催化剂及其制备方法。具体如下：以三氯化铁和活性炭为原料，将氧化铁负载到活性炭上，与110～120℃干燥6h,260～270℃固化12h，制得活性炭负载氧化铁催化剂。用该催化剂处理苯酚溶液，其COD由1190mg/L降至70.1mg/L，COD去除率达94%，该催化剂的制备方法简便、价格低廉、稳定性好、催化活性好，可有效去除有机污染物，催化反应可在室温条件下进行，不需加热。该催化剂制备过程中由于带入大量FeCl₃，未经有效方法固化沉积，为降低色度需多次洗涤，以方面造成水资源浪费，给环境带入氯离子等污染，且该方法对色度处理效果不佳。

李国平等在《化工环保》2006年第26卷第4期《用活性炭粒子群电催化反应器处理氯苯和硝基苯生产废水》文献中阐述运用活性炭粒子群电催化反应器处理氯苯和硝基苯废水。电极由导电板和活性炭粒子组成。中试装置废水处理的涉及规模为1t/h,废水在调节池中调节流量、沉降后取上层清液用泵打入过滤器进一步去除悬浮物，过滤后的废水进入中间槽。过滤后的废水进入中间槽。中间槽中的废水经流量剂用泵打入活性炭粒子群电催化反应器（反应槽）进行电催化降解，处理后的出水进入出水槽。)当停留时间为30min、槽电流为20～25A时，氯苯生产废水中氯苯和苯的去除率分别在99%和97%以上，TOC和色度的去除率分别在71%和92%以上；硝基苯生产废水中硝基苯和二硝基苯酚的去除率分别在96%和99%以上，TOC和色度的去除率分别在90%和98%以上。但装置制备复杂，使用要求较高。

上述专利与文献对处理工业生化废水具有一定的处理效果。但仍存在处理物质种类过于单一、处理效果不尽理想，排放水色度、COD的不能完全达标等问题，在实际工业应用上有很大局限性。

发明内容

本发明通过分别加入C—FeCl₂—Cu针对苯胺、硝基苯废水生化处理弊端提供了一种经济、有效的苯胺、硝基苯生化废水的FeCl₂/C-Cu催化水解方法。