[发明专利]染料废水降解用催化剂、其制备方法以及降解废水的方法

说明书

本发明提供一种染料废水降解用催化剂，催化剂为活性炭负载铬酸盐类催化剂。应用本发明的催化剂，催化剂为活性炭负载铬酸盐类催化剂，组成了大比表面的AC与介电性能优异的铬酸盐类复合的微波催化剂，可充分发挥活性炭和铬酸盐的功能，实现废水的高去除率。本发明还提供一种上述催化剂的制备方法，步骤精简，工艺参数容易控制，适用于工业化。本发明还提供一种上述催化剂的降解废水的方法，能够极大地提高污染物的降解效率，且处理时间大大缩短，设备简单易操作，投资和运行成本低，占地面积少，降解彻底，可降解废水的浓度范围广，能够连续化规模化处理，易于工业化生产，无二次污染。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别地，涉及一种染料废水降解用催化剂、其制备方法以及降解废水的方法。

背景技术

染料工业是我国国民经济中的重要行业之一，其产品应用于人们的衣、食、住、行当中，主要包括纺织品、食品、涂料、皮革及橡胶等。工业染料的品种繁多，每年有超过10000种染料和颜料被使用。其中超过50％的染料是偶氮染料，这些染料一般含有一个或多个偶氮键(-N＝N-)和芳烃。大多数偶氮染料及其代谢中间体具有三致效应，它们排放到水体中后化学稳定性强，可以使水体失去审美观，容易产生水体富营养化，是典型难降解的有机污染物。

处理染料废水的方法种类很多，传统方法有吸附法、萃取法、生化法等，近些年发展起来的高级氧化降解技术有光催化技术、电催化技术、超临界水氧技术等，但是都存在反应时间长，处理浓度低，操作条件繁杂等不足，不能经济有效环保地解决染料有机废水处理问题。

因此，开发一种新型、高效、经济、环保的处理染料废水的方法具有重要意义。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种染料废水降解用催化剂，所述催化剂为活性炭负载铬酸盐类催化剂。

以上技术方案中优选的，所述活性炭负载铬酸盐类催化剂中铬酸盐的重量含量为5％-12％。

以上技术方案中优选的，所述铬酸盐为铬酸铜。

本发明的第二目的在于提供一种染料废水降解用催化剂的制备方法，所述染料废水降解用催化剂采用共沉淀‐晶化法制备，并在一定温度下煅烧得到。

以上技术方案中优选的，将质量比为1：2的硝酸盐和硝酸铬，溶入到80mL的水中，搅拌溶解后用氨水调溶液pH＝8-9，再搅拌1h后加入预处理后的活性炭，搅拌2h，然后在180℃下晶化24h，冷却，洗涤数次，100-110℃干燥，在600-700℃煅烧6h，得铬酸盐/AC。

以上技术方案中优选的，所述硝酸盐为硝酸铜，所述铬酸盐/AC为活性炭负载铬酸盐；所述预处理后的活性炭的制作过程是：将活性炭在去离子水中煮沸2h，并在120℃干燥24h，即得预处理后的活性炭。

本发明第三目的在于提供一种降解废水的方法，采用上述染料废水降解用催化剂进行废水降解，具体是：将染料废水降解用催化剂与废水混合，采用微波对废水体系进行辐照实现废水的降解。

以上技术方案中优选的，所述废水为甲基橙废水和/或碱性品红废水，且甲基橙废水和碱性品红废水浓度均为100mg/L；所述废水中有机物和染料废水降解用催化剂的质量比为1：2-20；微波辐照的功率为800瓦，微波辐照时间为1-15min。

应用本发明的方法，效果是：

1、催化剂为活性炭负载铬酸盐类催化剂，组成了大比表面的AC(活性炭)与介电性能优异的铬酸盐类复合的微波催化剂，可充分发挥活性炭和铬酸盐的功能，实现废水的高去除率。

2、本发明提高的催化剂的制备方法，步骤精简，工艺参数容易控制，适用于工业化。