專利名稱：一種降解水中有機物氯酚的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種降解水中氯酚的方法，具體是指化工工業(yè)廢水、醫(yī)藥廢水中氯酚的降解工藝。
背景技術：
氯酚是包括對苯氯酚等一系列異構體的氯酚類有機物，是合成染料、醫(yī)藥和農藥等的重要原料。隨著這些精細化工工業(yè)的迅猛發(fā)展，含氯酚的廢水處理就成為困擾環(huán)保工作者的難題。因為水中有機物氯酚是難降解的有毒有害有機污染物。氯酚類有機物已經是美國環(huán)保局重點控制的129種污染物之一，我國也將氯酚列在重點污染物的黑名單之中。目前，降解水中氯酚方法主要采用如下幾大類一.活性碳吸附，這種方法工藝比較簡單，但活性碳需要高溫再生，造成能耗和成本高；設備和占地面積大?；钚蕴康念l繁反洗，帶來了操作不便、耗費大量的水、而且排放的廢液易造成二次污染。
二.直接用氧化劑氧化，如臭氧、二氧化氯等，這些用氧化劑的方法降解氯酚的效果較差。對臭氧還需配有制氧設備，造成處理費用高，耗電也大。另外，現場制備臭氧造成處理、運行費用高。二氧化氯具有與氯氣相似的刺激性氣味，極不穩(wěn)定，在空氣中的含量達10％就有爆炸的可能。
三.超聲波法，利用超聲形成的“空化”降解水中的氯酚，但降解效果不明顯，而且超聲設備比較貴。
四.催化氧化法，使用的催化劑如二氧化鈦等比較貴，而且要將二氧化鈦制備成一定的形狀大小，還要增加貴重金屬改性等，因此成本也較高。
五.用傳統(tǒng)生物處理方法，由于氯酚有毒有害，生物細菌容易受毒害而失去降解有機物氯酚的效果。
總之，由于在水處理中，氯酚結構穩(wěn)定，所以用上述的常規(guī)工藝和生物處理難以使之降解。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是公開一種工藝簡單、降解效果好、降解速度快、占地面積小、運行費用低的去除水中氯酚的工藝。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用185nmUV加雙氧水對含氯酚廢水進行處理。具體步驟如下首先，在含50mg/L氯酚的廢水中加入雙氧水，使雙氧水在廢水中的濃度達到0.0005mol/L～0.1mol/L。然后，按0.14L～0.70L/min流量用泵將上述配置好的含雙氧水的氯酚廢水泵入裝有185nmUV燈的反應器中，裝滿后，按40～160L/h流量進行循環(huán)。最后，對循環(huán)處理10～15分鐘后的廢水進行取樣，用高效液相色譜測定水中氯酚濃度，發(fā)現經上述降解處理后，水中氯酚濃度達到了國家排放標準。
本發(fā)明的優(yōu)點如下1.由于本發(fā)明采用了185nmUV加雙氧水對氯酚廢水進行處理，185nm紫外光直接作用于水，引起水的均裂反應，在185nm紫外線所能照射的范圍內可以產生高濃度的活性中間體·OH、·H和eaq(水合電子)，而且H2O2在紫外線的作用下也可以生成·OH，與單獨使用185nm紫外或H2O2相比，有很好的增效作用。因此降解效果好，降解速度快。
2.由于市售H2O2價廉，而且使用濃度很低(0.0005～0.1mol/L)。185nmUV燈的耗電與臭氧發(fā)生器和制氧耗電相比只占1/5，因此本發(fā)明用185nmUV燈和H2O2聯用處理含氯酚廢水的運行費用低，僅為臭氧處理的1/4～1/5。
3.由于本發(fā)明的工藝只需要185nmUV燈和H2O2，因此本方法設備簡單，占地面積少，適合各種場合和規(guī)模，節(jié)省基建投資。
4.本發(fā)明工藝簡單，操作方便，無二次污染。


圖1為本發(fā)明的工藝流程2為單獨用185nmUV、H2O2及兩者聯用時降解氯酚效果的對比
具體實施例方式
請參閱圖1，首先在室溫條件下，將含氯酚廢水和雙氧水加入廢水進水水槽，雙氧水的加入量控制在廢水中的濃度為0.0005mol/L～0.1mol/L。然后按流量計上的顯示流量為0.14L～0.70L/min，用循環(huán)泵泵入裝有市售的185nmUV燈(強度1.04×10-5einstein/s，電壓220V，電流0.42A)的185nmUV反應器中。接著將經過185nmUV和H2O2反應后的氯酚廢水泵入設有冷卻水進水和冷卻水出水夾套的存儲槽中，并按40～160L/h的循環(huán)流量，分別循環(huán)處理5、10、20、50、120分鐘后，再由存儲槽取樣測氯酚濃度，結果經本發(fā)明工藝處理的氯酚廢水能在10分鐘左右從50mg/L達到排放標準，最后廢水濃度檢測合格后排。
請參閱圖2。我們做了幾組對比試驗一種是含氯酚(對氯苯酚為例)廢水中未加H2O2，只通過185nmUV燈處理；一種是只含0.01mol/L H2O2直接和氯酚廢水作用；另一種是加H2O2和185nmUV燈聯用處理含氯酚廢水，不同工藝條件處理含氯酚廢水的效果對比請參閱圖2。
由圖2說明，單獨用0.01mol/L雙氧水處理含氯酚廢水，處理1.5小時后降解效果不明顯。單獨用185nmUV降解含氯酚廢水，效果尚佳，60分鐘后水中的氯酚只有0.7mg/L左右。用185nmUV加低濃度的H2O2，僅處理8分鐘就幾乎測不出氯酚的濃度?？傊痉椒ㄔ?85nmUV降低氯酚廢水的色度同時，僅加很低濃度的H2O2(0.001mol/L)，就可以提高降解氯酚的速率8～10倍，從而達到快速、經濟降解含氯酚廢水的目的。
降解機理185nm紫外線是一種波長較短、能量較高的紫外線，其能量相當于6.7eV，而一般用于水中的254nm紫外，其能量相當于4.88eV。185nm紫外光直接作用于水，引起水的均裂反應
反應(1)的產率為0.33，反應(2)的產率為0.05，因而185nm紫外線照射水時，在185nm紫外線所能照射的范圍內可以產生高濃度的活性中間體·OH、·H和eaq(水合電子)，而且H2O2在紫外線的作用下也可以生成·OH
這些活性中間體再與有機物的發(fā)色基團發(fā)生親電或親核反應，引起有機物的降解(Hydrogen Abstraction)(Electrophilic Addition)(Electron Transfer Reaction)現以對氯苯酚為例，降解過程如下
權利要求
1.一種降解水中有機物氯酚的方法，其特征在于首先，在含50mg/L氯酚的廢水中加入雙氧水，使雙氧水在廢水中的濃度達到0.0005mol/L～0.1mol/L；然后，按0.14L～0.70L/min流量用泵將上述配置好的含雙氧水的氯酚廢水泵入裝有185nmUV燈的反應器中，裝滿后按40～160L/h流量循環(huán)；最后，對循環(huán)處理10～15分鐘后的廢水進行取樣，用高效液相色譜測定水中氯酚濃度，發(fā)現經上述降解處理后，水中氯酚濃度達到了國家排放標準。
全文摘要
一種降解水中有機物氯酚的方法，涉及一種降解水中氯酚類有機物的工藝。首先，在含50mg/L氯酚的廢水中加入雙氧水，使雙氧水在廢水中的濃度達到0.0005mol/L～0.1mol/L。然后，按0.14L～0.70L/min流量用泵泵入裝有185nmUV燈的反應器中，裝滿后按40～160L/h流量循環(huán)。最后，取樣測定水中氯酚濃度，10分鐘左右從50mg/L達到排放標準。本發(fā)明降解效果好，降解速度快。運行費用低，僅為臭氧處理的1/4～1/5。設備簡單，占地面積少，節(jié)省基建投資，工藝簡單，操作方便，無二次污染。廣泛適合各種化工工業(yè)廢水、醫(yī)藥廢水中氯酚的降解。
文檔編號C02F1/32GK1587091SQ20041005342
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月4日 優(yōu)先權日2004年8月4日
發(fā)明者聞瑞梅, 鄧守權, 梁駿吾, 葛偉偉 申請人:同濟大學