[发明专利]一种高效磁性石墨烯催化处理焦化废水的方法

说明书

一种高效磁性石墨烯催化处理焦化废水的方法，步骤如下：取50mL焦化废水的二沉水于250mL的烧杯中，调节水样的初始pH值；加入一定量的磁性石墨烯粉末，用机械搅拌器匀速搅拌；后加入H₂O₂，搅拌反应一段时间；再调节pH值，静置后过滤；用紫外‑可见分光光度计测色度及COD值。本发明在高效磁性石墨烯催化处理焦化废水过程中，催化剂的量不需要很多就可以高效的处理焦化废水中的COD值和色度，处理效果达到了排放标准，是一种高效绿色的催化剂，而且在处理过程中不需要高温反应，减少了制备过程中的能量损耗；不需要增加在设备周围增加磁场，进行磁分离，降低了生产成本。本发明制备工艺简易，便于推广到处理其它的水样。

技术领域

本发明涉及一种高效磁性石墨烯催化处理焦化废水的方法，属废水治理技术领域。

背景技术

近来，人们的环保意识日益增强，对水处理方面也越来越重视。其中，焦化废水中存在着大量的毒性强、难降解的有机大分子，使得水体难以做到自我恢复。大量的有机大分子化合物和氨氮硫等无机化合物，以及重金属离子这些物质，不论是随着污水的排放流入自然水体中，还是被蒸发释放到空气中，它们都会对环境造成非常严重的污染，对人体也会造成很大的危害。

石墨烯基复合材料是一种合成吸附材料，近年来广受到各个领域的关注。而目前研究较多的则为石墨烯磁性复合材料，磁性石墨烯（Fe₃O₄/GO）。四氧化三铁有着成本低廉、无毒性以及环境友好等特点，且磁性颗粒（Fe₃O₄）的空间间隔效应可以很好地阻碍石墨烯层间的堆积和聚集。而磁性石墨烯在降解有机物后，仅需要在周围加上磁场，进行磁分离，从而达到回收重复利用的作用，使催化剂可循环使用，进一步提高了利用率。但加上磁场后，增加了设备的成本，增加了工艺流程。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术丰了的问题，为了提供一种反应工艺简单、高效绿色且可回收利用的磁性石墨烯催化处理焦化废水，本发明提出一种高效磁性石墨烯催化处理焦化废水的方法。

本发明实现的技术方案如下，高效磁性石墨烯催化处理焦化废水的方法，步骤如下：取50mL焦化废水的二沉水于250mL的烧杯中，调节水样的初始pH值；加入一定量的磁性石墨烯粉末，用机械搅拌器匀速搅拌；后加入H₂O₂，搅拌反应一段时间；再调节pH值，静置后过滤；用紫外-可见分光光度计测色度及COD值。

所述磁性石墨烯投加量为0.03-0.07g。

所述H₂O₂的投加量为0.010-0.020mL。

所述初始pH值为2.8-4.8。

所述再调节pH值为6-7。

所述搅拌反应一段时间为30-90 min。

本发明方法磁性石墨烯加投量对焦化废水处理后的效果如图1所示。

随着磁性石墨烯投量的增加，废水的处理效果呈现一种先增加后降低的趋势。其原因是随着磁性石墨烯投加量的增加，催化剂的活性粒子也随之增加，增大了反应活性，从而进一步增加COD和色度的去除率；而当磁性石墨烯的投加量超过0.06g时，活性粒子增加的同时，也增大了活性粒子之间的相互碰撞，使得粒子变回基态，失去活性，从而降低COD和色度的去除率。

本发明方法磁性石墨烯加投量对焦化废水处理后的焦化废水二沉水及未处理的焦化废水二沉水红外光谱图如图2所示。