一种活性炭纤维催化还原处理对硝基苯胺废水的方法技术

本发明专利技术属于环境保护废水处理技术领域，涉及一种活性炭纤维催化还原处理对硝基苯胺废水的方法。本发明专利技术主要步骤如下：在含有预先称重的活性炭纤维的厌氧模拟反应器中，加入缓冲溶液和一定浓度的对硝基苯胺废水，向反应体系中充入99.99％高纯氮气(以除去体系中的氧气，形成厌氧环境)，向此体系中加入一定浓度的还原剂硫氢化钠溶液。最后将反应器置于旋转振荡器中，于常温常压下震荡反应。本发明专利技术反应体系温和，反应快速高效，处理成本低，是一种能够解决实际问题，具有显著经济优势和环境优势的处理方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护废水处理
，涉及一种活性炭纤维催化还原处理对硝 基苯胺废水的方法。
技术介绍
对硝基苯胺是染料工业的中间体，强烈的高铁血红蛋白生成剂.毒性比苯胺大， 人体吸收后可出现发疳、溶血性贫血或肝脏损害，该毒物经皮肤吸收率随气温、相对湿度的 增闻而增闻。 苯胺类化工废水治理较为困难，许多学者对对硝基苯废水的治理进行了大量的研 究，取得了一定的成绩。目前国内外治理对硝基苯胺废水主要采用物理法、化学法以及生 物法。对硝基苯胺废水处理的发展减轻了工业生产对环境的负担，但尚未出现具有显著经 济和环境优势的突破性技术。以吸附法和萃取法为代表的物理法工艺流程相对简单。投资 和运行成本也不高。可作为化学氧化和生物法的预处理手段。但需警惕被分离出来的物 质产生二次污染；化学处理的热点是高级氧化技术的深入研究，但是化学法处理成本较高； 生物处理技术在治理和防治污染方面仍起到了相当重要的作用。目前对硝基苯胺废水治理 的发展更多的在于综合运用现有的处理方法和技术。近年来，化学还原法处理硝基苯类废 水的方法受到了人们的关注。据报道，某些硝基芳香类化合物（如，硝基苯，2，4_ 二硝基甲 苯，3-氯硝基苯，4-硝基苯酚等）在还原剂和黑炭的作用下能发生快速的还原反应（Kemper 等，2008 ;0h等，2009 ;Yu等，2011 ；2012 ;Amezquit等，2013)。目前还未见催化还原法处理 对硝基苯胺废水的相关专利技术专利。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供。 本专利技术的技术方案如下： ，包括以下步骤： (A)根据需要称取一定质量的活性炭纤维作为催化剂，并转移到1L的厌氧模拟反 应器中； (B)将0. 1-0. 2L、20mM的缓冲溶液和0. 8L-定浓度的对硝基苯胺废水加入到厌氧 模拟反应器中，并将反应器密封； (C)用99. 99%的高纯氮气将反应器顶空及水溶液中的氧气排尽，以确保厌氧状 态； (D)根据不同的需要用气密性注射器将还原剂硫氢化钠溶液加入到反应器中； (E)将反应器置于回旋振荡器上于常温常压（25°C，latm)下震荡反应。 本专利技术所述活性炭纤维，其单丝直径为10-20 μ m ；BET比表面积为1743m2/g ;总比 孔容为0. 8-1. 2ml/g ;微孔率为83. 9%。 本专利技术提供的催化剂的浓度为0. 1-5. Og/L。 本专利技术提供的缓冲液为：Na2HP04/NaH2P0 4冲液，用以调节反应体系的pH值范围在 5-9之间。 本专利技术处理的对硝基苯胺废水的浓度为10-1000mg/L。 本专利技术提供的还原剂为硫氢化钠所配置的溶液，其浓度为35_940mg/L。 本专利技术提供的震荡反应的转速为150-200转/分钟。 与现有技术相比本专利技术具有以下优点： 1.反应体系温和，均在常温常压下反应，不仅对反应设备要求不高，耗能也很低， 方法简单易行，可操作性强，便于在实际中推广应用； 2.反应快速高效，对污染物的还原转化彻底，本专利技术对对硝基苯胺的转化率最高 可达98%，使其彻底还原转化为对苯二胺，不会造成二次污染； 3.处理成本低，本专利技术所用还原剂为硫氢化钠，催化剂为活性炭纤维，便宜易得且 反应活性高，活性炭清洗后可重复使用，节省成本，具有显著的环境优势和经济优势。 【具体实施方式】 以下通过实施例对本专利技术提供的活性炭纤维催化还原处理对硝基苯胺废水的方 法及效果进行进一步说明，但并不因此而限制本专利技术。 实施例1 ： 在8个1L厌氧模拟反应器中，加入pH为7的磷酸盐缓冲液和浓度为300mg/L的 对硝基苯胺废水，向反应器中充入高纯氮气（以去除反应体系中的氧气，形成厌氧环境）， 向反应器中分别加入35mg/L、200mg/L、560mg/L、940mg/L还原剂硫氢化钠溶液，然后，1-4 号反应器中不加催化剂，在5-8号反应器中分别加入2g活性炭（使其浓度为2g/L)作为反 应催化剂。将反应器密封置于旋转振荡器中，于常温常压下以150-200转/分钟的转速震 荡反应90小时，反应后还原产物为对苯二胺。对硝基苯胺的转化率见表1。 表1硫氢化钠还原条件下对硝基苯胺的转化率 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性炭纤维催化还原处理对硝基苯胺废水的方法，其特征在于包括以下步骤：(A)根据需要称取一定质量的活性炭纤维作为催化剂，并转移到1L的厌氧模拟反应器中；(B)将0.1‑0.2L、20mM的缓冲溶液和0.8L一定浓度的对硝基苯胺废水加入到厌氧模拟反应器中，并将反应器密封；(C)用99.99％的高纯氮气将反应器顶空及水溶液中的氧气排尽，以确保厌氧状态；(D)根据不同的需要用气密性注射器将还原剂硫氢化钠溶液加入到反应器中；(E)将反应器置于回旋振荡器上于常温常压(25℃，1atm)下震荡反应。

【技术特征摘要】
1. 一种活性炭纤维催化还原处理对硝基苯胺废水的方法，其特征在于包括以下步骤： (A)根据需要称取一定质量的活性炭纤维作为催化剂，并转移到1L的厌氧模拟反应器 中； (B)将0. 1-0. 2L、20mM的缓冲溶液和0. 8L-定浓度的对硝基苯胺废水加入到厌氧模拟 反应器中，并将反应器密封； (C)用99. 99%的高纯氮气将反应器顶空及水溶液中的氧气排尽，以确保厌氧状态； (D)根据不同的需要用气密性注射器将还原剂硫氢化钠溶液加入到反应器中； (E)将反应器置于回旋振荡器上于常温常压（25°C，latm)下震荡反应。2.根据权利要求1所述活性炭纤维催化还原处理对硝基苯胺废水的方法，其特征在 于：步骤（A)所述活性炭纤维，其单丝直径为10-20μπι;ΒΕΤ比表面积为1743m2/g;总比孔 容为0. 8-1. 2ml/g ;微孔率为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新会，巩文雯，赵胜男，韩磊，王娟，于艳君，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11