一种基于Cu制造技术

本发明专利技术属于水污染处理技术领域，公开了一种基于Cu

A kind of copper-based

【技术实现步骤摘要】
一种基于Cu2+为活性组分的催化剂对双酚A废水的处理方法
本专利技术属于水污染处理
，尤其涉及一种基于Cu2+为活性组分的催化剂对双酚A废水的处理方法。
技术介绍
双酚A是目前世界上使用最广泛的工业化合物之一。其在工业上主要作为工业化合物的中间体，是制造环氧树脂、聚碳酸酯和改性酚醛树脂等多种树脂的重要原料，也用于制备抗氧剂、稳定剂、增塑剂、罐头涂层、热敏纸、牙齿填料、油漆和农药等，它主要通过含双酚A原料的生产加工过程、不完全彻底的废水处理、垃圾渗滤液及含双酚A成分的废弃物的浸出而迁移到环境当中。目前在湖泊、河流、饮用水、食物、饮料、土壤和空气中均已检测出双酚A。双酚A已被美国环境保护署(EPA)和世界自然基金会确定为内分泌干扰物。目前已被证实具有雌激素作用，在1000-10,000μg/L浓度范围内，对水生生物都有急性毒性，少量摄取也会破坏人体的内分泌系统，可能会造成不育、畸胎和乳腺癌等，对生态系统的安全和人体健康具有潜在危害。因此研究双酚A的去除方法十分必要。近年来对双酚A的去除方法主要包括物理、化学、生物和高级氧化方法，如吸附、膜技术、生物降解、光催化，臭氧化、超声波、Fenton法、催化湿式氧化以及电催化氧化。在双酚A的处理方法当中，物理法，如，活性炭吸附，吸附虽然能够快速有效的去除双酚A，但是吸附法并不是通过降解的方式将双酚A去除，而是将双酚A从水相中转移到固相中，主要作为一种应急处理方法，且吸附法如活性炭，一般费用较高，再生系统处理难度大。生物法处理双酚A废水前景广阔，但也有很大缺点，如，菌种要求高、污泥的驯化用时较长、占地大和处理不彻底，同时由于双酚A可能会对微生物产生毒性，导致其生物降解可能需要较长时间，同时还可能受营养、温度和盐度等诸多环境因素影响从而限制了其应用。催化湿式氧化法，需要在高温和高压下条件进行，装置要求高，设备需要耐压和耐腐蚀，运行条件苛刻。现有技术中，Fenton法处理效率相对较高，但针对双酚A，采用Fenton法处理，存在如下技术困难：双酚A去除率较低，只有50％左右；反应过程会有胶体状的絮状物Fe(OH)3生成，离心分离效果差，自然沉降需3天左右时间，比较耗时，效率低；反应过程需要调节反应液的pH值在2-4条件下；出水颜色偏黄。基于此，本专利技术将为解决上述难题提供技术支撑，首先，本专利技术选用的催化剂催化效果好，可实现双酚A的高效催化氧化降解；其次，催化剂组分简单、来源广泛、成本低；再次，反应条件温和、不需调节反应液的pH值、易分离、出水水质清澈。本专利技术可为实际高浓度或难生物降解的有机废水的前期预处理或深度处理提供技术支撑，从而实现此类有机废水的达标排放或可生化处理，具有重要的生态和社会效益。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于Cu2+为活性组分的催化剂对双酚A废水的处理方法。本专利技术以Fenton反应为理论指导，首先从催化剂活性组分的筛选入手，分析成本低廉的过渡金属化合物在均相CWPO反应体系下，对双酚A有机污染物的催化氧化降解情况，并分析不同反应条件对均相CWPO降解性能的影响，从而筛选出最佳催化剂和最佳反应条件，为实际含双酚A废水的处理提供技术参考。本专利技术是这样实现的，一种以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法，所述以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法包括：第一步，基于Fenton反应理论，分别以CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2、C4H6CuO4·H2O、MnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3或CoSO4作为催化剂，在均相CWPO反应体系下对模拟双酚A废水进行催化氧化降解，筛选出最佳催化剂活性组分Cu2+；第二步，以最佳活性组分Cu2+化合物CuSO4为催化剂，在催化剂用量0.2g/L～2g/L、双酚A模拟废水初始浓度40.1mg/L～152mg/L、H2O2用量78mmol/L～470mmol/L、反应温度55℃～85℃、反应时间15min～95min和pH值3.0-7.9反应条件下，对均相CWPO反应体系的双酚A进行催化氧化降解，优化出最佳催化氧化降解条件。进一步，催化剂为CuSO4。进一步，催化剂用量为0.8g/L。进一步，双酚A初始浓度为152mg/L。进一步，H2O2用量为78mmol/L；反应温度为75℃；反应时间为65min。进一步，H2O2用量以双酚A的理论需求量为依据，依据为C15H16O2+36H2O2→15CO2+44H2O。本专利技术的另一目的在于提供一种实施所述以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法的制药行业基于Cu2+为活性组分的催化剂对双酚A废水的处理设备。本专利技术的另一目的在于提供一种实施所述以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法的石化行业基于Cu2+为活性组分的催化剂对双酚A废水的处理设备。本专利技术的另一目的在于提供一种实施所述以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法的化工领域基于Cu2+为活性组分的催化剂对双酚A废水的处理设备。本专利技术的另一目的在于提供一种实施所述以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法的印染行业基于Cu2+为活性组分的催化剂对双酚A废水的处理设备。综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术可以在短时间内实现双酚A的催化氧化降解，在1小时内就可使其降解为H2O和CO2。另外该专利技术实现了含苯环结构化合物的开环，可为含苯环类有机物的降解提供技术参考。本专利技术所采用的催化剂在pH值3.0～7.9范围内均具有较高的降解效率，相较传统的Fenton法一般需要在pH值2～4的范围内运行具有较大的优势，同时由于双酚A废水初始pH值一般为6.6左右，反应过程不需额外调节废水的pH值。本专利技术所用催化剂仅有一种，且是过渡金属，成本低廉。本专利技术可为设计制造一台有毒有机废水的处理设备提供技术支撑，可实现量小、有毒、分散的有机废水的快速处理，可促进废水治理及装备行业的发展。附图说明图1是本专利技术实施例提供的以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法流程图。图2是本专利技术实施例提供的金属化合物对双酚A均相CWPO性能影响。图3是本专利技术实施例提供的催化剂用量对双酚A均相CWPO性能影响(实线-双酚A；虚线-H2O2)所示。图4是本专利技术实施例提供的H2O2用量对双酚A均相CWPO性能影响(实线-双酚A；虚线-H2O2)。图5是本专利技术实施例提供的反应温度对双酚A均相CWPO性能影响(实线-双酚A；虚线-H2O2)。图6是本专利技术实施例提供的初始浓度对双酚A均相CWPO性能影响(实线-双酚A；虚线-H2O2)。图7是本专利技术实施例提供的初始pH对双酚A均相CWPO性能影响(实线-双酚A；虚线-H2O2)。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在双酚A的物理处理方法中，如，活性炭吸附，吸附虽然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以Cu

【技术特征摘要】
1.一种以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法，其特征在于，所述以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法包括：第一步，基于Fenton反应理论，分别以CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2、C4H6CuO4·H2O、MnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3或CoSO4作为催化剂，在均相CWPO反应体系下对模拟双酚A废水进行催化氧化降解，筛选出最佳催化剂活性组分Cu2+；第二步，以最佳活性组分Cu2+化合物CuSO4为催化剂，在催化剂用量0.2g/L～2g/L、双酚A模拟废水初始浓度40.1mg/L～152mg/L、H2O2用量78mmol/L～470mmol/L、反应温度55℃～85℃、反应时间15min～95min和pH值3.0-7.9反应条件下，对均相CWPO反应体系的双酚A进行催化氧化降解，优化出最佳催化氧化降解条件。2.如权利要求1所述的以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法，其特征在于，催化剂为CuSO4。3.如权利要求1所述的以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系催化氧化降解处理双酚A废水的方法，其特征在于，催化剂用量为0.8g/L。4.如权利要求1所述的以Cu2+为催化剂活性组分的类Fenton反应体系...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦昭杰，陈凌，张贤明，梁新元，高旭，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50