專利名稱：用紫外光進行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及污水處理技術，尤其涉及一種用紫外光進行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法。
背景技術：
環(huán)境保護是當今人類社會面臨的重要課題。特別是，對于城市生活及工業(yè)生產(chǎn)中形成的污水的處理是目前環(huán)保事業(yè)的重中之重。通常，目前主流的污水處理廠主要采用過濾法、混凝法和沉淀法等污水處理技術。過濾法只能去除雜質(zhì)，對化學需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)高的污水效果不大，而且過濾的動力消耗高，污水處理成本增加?；炷ㄓ绕溥m合于印染行業(yè)產(chǎn)生的印染廢水。但，對于其他類型的工業(yè)廢水，該方法的效果并不能令人滿意。沉淀法雖然處理成本相對較低，但該種方法的基建投資大、處理量相對較小、處理效率低。顯然，上述三種方法對于工業(yè)污水的處理的技術效果并不非常理想。因此，業(yè)界亟需一種新型的污水處理技術來克服現(xiàn)有技術的上述不足。

發(fā)明內(nèi)容
近年來的研究表明，光催化氧化對常規(guī)水處理技術難以處理的污染物都表現(xiàn)出了高效的降解效果。因此，本案的發(fā)明人基于多年的研發(fā)經(jīng)驗提出了一種新穎的用紫外光進行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法。本發(fā)明提出了一種用紫外光進行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法，包括在工業(yè)廢水中加入催化劑；生成紫外光；以及用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水，進行
催化氧化反應。 根據(jù)一個優(yōu)選實施例，在上述工業(yè)廢水處理方法中，所述催化劑為二氧化鈦。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，在上述工業(yè)廢水處理方法中，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入雙氧水。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，在上述工業(yè)廢水處理方法中，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入臭氧。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，在上述工業(yè)廢水處理方法中，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入氧化芬頓。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，在上述工業(yè)廢水處理方法中，所述紫外光為254nm或 185nm。本案發(fā)明人的實驗已證實利用紫外線的該項技術相比較其它水處理技術(例如活性炭吸附、化學氧化、濕式氧化、超臨界水氧化、生物處理等)，它還具有以下幾方面優(yōu)勢(1)能使污染物質(zhì)完全礦化分解，不會產(chǎn)生二次污染；(2)光催化反應對有機物的降解沒有選擇性；(3)可以在常溫常壓下進行反應，降低能耗減少操作困難；(4)光催化劑具有廉價、 無毒、穩(wěn)定以及可以重復利用等特點；(5)具有大規(guī)模利用太陽能進一步降低能耗的前景。 此外，通過結(jié)合雙氧水、臭氧和氧化芬頓可以取得更佳的污水降解效果。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的基本方法的示意性流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的基本原理是光化學氧化法。本發(fā)明的方法在化學氧化和光輻射的共同作用下，提高氧化反應的速率和氧化能力。本發(fā)明的光化學氧化法以紫外光為輻射源，同時水中需預先投入一定量氧化劑和催化劑。本發(fā)明對難降解而具有毒性的小分子有機物去除效果極佳。此外，本發(fā)明的光化學氧化反應使水中產(chǎn)生許多活性極高的自由基，這些自由基很容易破壞有機物結(jié)構。以下結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的技術方案。其中，相同的標號用于表示相同的元素，且以下描述中的具體技術術語并不構成對本發(fā)明的技術方案本身的實質(zhì)性限制。實際上，本領域的技術人員所熟知的各種變化都是允許的。圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用紫外光進行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法的基本步驟。如圖1所示，該方法包括在工業(yè)廢水中加入催化劑(步驟101)；生成紫外光 (步驟102)；以及用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水，進行催化氧化反應(步驟 103)?？捎糜诠I(yè)廢水中的催化劑有許多中。在本發(fā)明的步驟101中，優(yōu)選采用二氧化鈦。二氧化鈦的優(yōu)勢在于其強氧化性、對作用對象的無選擇性與最終可使有機物完全礦化。此外，步驟102中的紫外光通常是利用水銀放電管來生成的。該水銀放電管的管體內(nèi)懸浮著水銀蒸汽這種惰性氣體，是包含兩個電極和絕緣器的一根石英玻璃管。當紫外線燈管通電且被激發(fā)后，可以產(chǎn)生紫外光。紫外光為波長在400nm以下的光輻射?；诎l(fā)明人的實驗表明，本發(fā)明中優(yōu)選采用254nm或185nm的紫外光，這兩種波長尤其適用于污水處理和殺菌消毒。此外，在進行催化氧化反應之前，還需要加入氧化劑。較佳地，氧化劑可以選用臭氧、過氧化氫或者氧化芬頓。本發(fā)明通過結(jié)合氧化劑的氧化作用和光化學輻射來產(chǎn)生氧化能力很強的自由基。特別是，基于發(fā)明人的研究，紫外光加臭氧的組合可以氧化臭氧所不能氧化的微污染水中的有機物，如三氯甲烷、四氯化碳等等，從而降低水中的致突變物活性，其氧化效果比單獨使用紫外光或者單獨使用臭氧都更好。最后，發(fā)明人的研究還表明紫外光的功率對光催化反應具有較強的影響。因此， 通過選取合適的紫外光功率可以以較低的能耗實現(xiàn)較佳的去污效果。另一方面，紫外光催化對某些特定有毒有害物質(zhì)的亦具有突出的降解效果。
權利要求
1.一種用紫外光進行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法，包括 在工業(yè)廢水中加入催化劑；生成紫外光；以及用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水，進行催化氧化反應。
2.如權利要求1所述的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，所述催化劑為二氧化鈦。
3.如權利要求1所述的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入雙氧水。
4.如權利要求1所述的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入臭氧。
5.如權利要求1所述的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，在所述用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水的步驟之前，還包括在所述工業(yè)廢水中加入氧化芬頓。
6.如權利要求1所述的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，所述紫外光為254nm或 185nm。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用紫外光進行催化氧化的工業(yè)廢水處理方法，包括在工業(yè)廢水中加入催化劑；生成紫外光；以及用所生成的紫外光照射加入催化劑的工業(yè)廢水，進行催化氧化反應。相對于傳統(tǒng)的工業(yè)廢水處理方法，本發(fā)明至少具有減少二次污染、降低能耗、操作簡便等優(yōu)點。
文檔編號C02F1/32GK102452698SQ201010519059
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者員帥波 申請人:上?；瘜W工業(yè)區(qū)中法水務發(fā)展有限公司