[发明专利]一种用于焦化废水的光催化氧化工艺

说明书

一种用于焦化废水的光催化氧化工艺，步骤如下：（1）取150mL的焦化废水，调节初始pH值；（2）向焦化废水中加入一定量的催化剂石墨烯基二氧化钛TiO₂/RGO；（3）向焦化废水中加入30wt%的H₂O₂，避光搅拌；（4）紫外灯照射焦化废水并搅拌，控制反应时间，静置后过滤，测试其COD值和色度。本发明工用光催化剂TiO₂/RGO催化处理焦化废水，该工艺处理过程简单、成本低，无二次污染，是一种高效绿色的处理工艺。

技术领域

本发明涉及一种用于焦化废水的光催化氧化工艺，属废水处理技术领域。

背景技术

焦化废水是典型的有毒和难降解工业有机废水，表现出高浓度、多相、多组分共存的性质。焦化废水主要来源于焦炉煤气和焦化生产过程中的生产用水和蒸汽冷凝废水，也是在进行化工产品精制、煤气净化、化工产品回收以及煤炼焦等过程中造成的废水。其成分很复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质。焦化废水对环境造成严重的污染，是一种难处理的工业废水。

二氧化钛因其无毒害，且成本廉价，研究发现二氧化钛与涂料反应时，会使其色彩褪色，而使得色彩褪色的原因正是二氧化钛的光催化作用造成的。同时，二氧化钛也具有高比表面积，强度大，化学性质稳定等特点，且对紫外光吸收性很强。通过高能量的紫外光照射，会发生一系列的光化学反应。随着反应的发生，废水中的有毒有害的有机大分子被降解，最后生成水和二氧化碳。

发明内容

本发明的目的是，针对现有焦化废水处理存在的问题，提出一种用于焦化废水的光催化氧化工艺。

本发明实现的技术方案如下，一种用于焦化废水的光催化氧化工艺，步骤如下：

（1）取一定量的焦化废水，调节初始pH值；

（2）向焦化废水中加入一定量的催化剂石墨烯基二氧化钛TiO₂/RGO；

（3）向焦化废水中加入30wt%的H₂O₂，避光搅拌；

（4）紫外灯照射焦化废水并搅拌，控制反应时间，静置后过滤，测试其COD值和色度。

所述初始pH值为2~4。

所述催化剂TiO₂/RGO的加入量为0.003~0.03 g。

所述H₂O₂投加量为0.016~0.02 mL。

所述反应时间为50~70 min。

所述紫外灯参数为，功率175 W；波长为365 nm。

图1为经过催化剂TiO₂/RGO处理的二沉水红外光图谱和未经催化剂TiO₂/RGO处理的二沉水红外光图谱的比较。

根据光谱分析可知，在3500 cm^-1位置处的吸收峰说明二沉水中含有大量的O-H，可能含有N-H，以及羰基氢；在2200 cm^-1位置处的红外吸收峰表明二沉水中可能含有C=C、-CN等；在1700 cm^-1位置处的吸收峰说明含有羰基，而1450 cm^-1到1600 cm^-1位置处的红外吸收峰说明二沉水中含有芳环，在1000 cm^-1到1300 cm^-1位置处的峰说明二沉水中可能含有碳氧单键。从经过催化剂TiO₂/RGO处理的图谱中可以看到，位于2200 cm^-1处的特征吸收峰基本消失，其余吸收峰的强度均大幅度减弱，表明焦化废水去除效果较好。