[发明专利]一种催化氧化处理邻苯二甲酸酯废水的方法

说明书

本发明属于废水处理领域，公开了一种催化氧化处理邻苯二甲酸酯废水的方法。该方法先制备海胆状CoCu双金属催化剂，按质量体积比(0.2‑0.3)g：100mL将海胆状CoCu双金属催化剂加入到浓度为1500‑3000μg/L的邻苯二甲酸酯废水中，然后按每升废水加入20～30mM的量加入Na₂S₂O₈，常温条件下震荡反应2‑4h。本发明的CoCu双金属材料通过Co和Cu之间的协同作用，有效降解PAEs废水，对浓度为20mg/L的PAEs废水降解率最高可达91.3％。制备简单、方便，且整个工艺运行简单高效、容易实施、氧化效率高、去除效果好。

技术领域

本发明属于废水处理领域，特别涉及一种催化氧化处理邻苯二甲酸酯废水的方法。

背景技术

邻苯二甲酸酯(PAEs)是一种应用广泛的人工合成有机物，主要作为增塑剂和软化剂被使用在塑料、汽车、润滑剂和农药等行业。PAEs是一种环境激素，可以积累在人体内，模拟雌激素的作用干扰人体分泌系统。PAEs污染水体会对环境中的微生物群落产生影响，破坏生态系统，美国已将邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)等列为环境优先监测污染物。PAEs在环境中的降解速率缓慢，生物降解效果不明显，常见的处理方法有生物降解、萃取、活性炭吸附和高级氧化等。其中，高级氧化法具有效果好、无二次污染等优点。

过硫酸盐(PS)是一类无色或白色的结晶颗粒，可溶于水，无臭，具有较好稳定性的酸性氧化剂。PS的O-O键能为140kJ/mol，氧化还原电位为2.01V，属于强氧化剂。PS溶于水会生成过硫酸根离子(S₂O₈^2-)，其在常温下的氧化能力相对较弱，对有机污染物的降解能力十分有限。一般通过外加能源或催化剂(如光辐射、热、微波辐射以及过渡金属催化)活化PS分解产生有强氧化性的硫酸根自由基(SO₄·-)，去降解难降解的有机污染物。

双金属材料因其独特的结构和优良的催化性能而具有较大的发展前景，在近几年的研究中逐渐成为热点，其可代替传统的价格昂贵的贵金属催化，并获得稳定且高效的催化性能。

中国发明“一种降低水中邻苯二甲酸酯含量的方法”(申请号CN201610423579.1)公开了一种降低水中邻苯二甲酸酯含量的方法，即向待处理的水中投加氯化物和过硫酸盐然后辐射紫外光，该方法能有效降低水中邻苯二甲酸酯的含量，但需要废水中有高浓度的氯离子和紫外光辐射，相比于加催化剂，该方法能耗高且引起高盐度的二次污染。“一种高效处理含高浓度邻苯二甲酸二丁酯有机废水的工艺”(申请号CN201510341072.7)公开了一种利用“铁碳微电解+芬顿氧化+好氧”组合技术处理含高浓度邻苯二甲酸二丁酯废水的方法，但该方法需要反复调节pH值而且反应时间很长。“一种微波诱导负载型活性炭催化过硫酸盐处理邻苯二甲酸酯废水的方法”(申请号201510935061.1)公开了一种利用微波、负载型活性炭与过硫酸盐协同作用降解邻苯二甲酸酯的方法，但该方法能耗大。

发明内容

为了克服现有技术中存在的传统高级氧化法氧化剂投加量大、对pH值要求高、能耗高等缺点和不足，本发明的目的在于提供一种催化氧化处理邻苯二甲酸酯废水的方法；该方法通过采用海胆状CoCu双金属材料作为催化剂，催化过硫酸盐处理邻苯二甲酸酯，简单、高效、无二次污染，在常温和中性pH条件下能达到较好的邻苯二甲酸酯去除效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种催化氧化处理邻苯二甲酸酯废水的方法，包括以下步骤：

(1)海胆状CoCu双金属催化剂的制备：