本发明专利技术公开了一种含铬印染废水的处理方法，包括：向含六价铬和染料的废水中加入光催化剂，分散均匀，调节所述废水的pH值，然后用可见光照射所述废水，所述光催化剂为无定形二氧化钛光催化剂。本发明专利技术采用可见光和催化剂组合的光催化氧化还原体系，利用有色的染料吸收可见光，在无定形二氧化钛(Am-TiO2)作用下，通过可见光驱动电子从染料→Am-TiO2→Cr(VI)传递，实现可见光下高毒性的Cr(VI)还原和染料降解协同进行，达到含铬污水中重金属和有机污染物同时净化的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含铬有机废水的处理方法，具体涉及一种利用可见光敏化降解染料污染物同时还原高毒性六价铬Cr(VI)的废水处理方法。
技术介绍
重金属铬Cr (VI)污染主要来源于电镀、制革、印染、采矿等工业排出的废水，是一种毒性较大的致畸、致突变剂。铬污染治理是世界性的环保难题，其技术核心是将可溶、易迁移、高毒性的六价铬Cr(VI)还原为毒性小100倍的三价铬Cr(III)。实际废水中Cr(VI)往往与有机污染物共存，以印染废水为例，高色度的染料和Cr(VI)形成的复合污染大大增加了处理的难度，传统的生物法已无法满足废水处理的需求。 光催化作为一种最有应用前景的污水深度处理技术，近三十年来在环境方面的研究和应用取得了一系列的进展，以二氧化钛(TiO2)为代表的光催化剂，能氧化降解几乎全部的有机污染物(Fujishima A, Zhang X, Tryk DA. TiO2 photocatalysis andrelated surface phenomena. Surf Sci Rep, 2008,63 :515.),或还原去除重金属(Wang X,Phekonen S 0,Ray A K. Removal ofaqueous Cr (VI) by a combination of photocatalyticreduction andcoprecipitation. Ind Eng Chem Res,2004,43 :1665.)。针对光催化还原Cr(VI)，目前大部分研究都集中在紫外光区(约占太阳光总能量的5%)。而以可见光(约占太阳光总能量50% )为驱动力的研究较少，一般通过染料敏化TiO2、底物与TiO2表面形成电荷转移络和物两种形式吸收可见光，实现可见光照射下Cr(VI)和有机物协同削减。例如，韩国的Choi等(Kyung H K，Lee J S，ChoiW Y. Simultaneous and synergisticconversion of dyes and heavy metal ions inaqueous TiO2 suspensions undervisibIe-light illumination. Environ Sci Technol,2005,39 :2376.)研究表明，在可见光的照射下，TiO2导带接受激发态染料的电子，如酸性橙7(Acid0range7)和罗丹明B(RhB)，然后Cr(VI)夺取TiO2导带上的电子而被还原。这种方法利用可见光，降解水体中的染料污染物，同时还原水体中的重金属离子。该课题组进一步研究发现无色的EDTA和TiO2之间形成的表面络合物能发生配体到金属中心的电荷转移(LMCT),从而在可见光照射下还原 Cr (VI) (Kim G and Choi W Y. Charge-transfer surfacecomplex OfEDTA-TiO2 and its effect on photocatalysis under Visible light. ApplCatal B Environ,2010,100 :77.)。我国的唐和清等也报道了小分子有机酸共存条件下，原本无活性的锐钛矿型TiO2能在可见光下还原Cr(VI),同时氧化降解有机酸(Wang N, ZhuL H, Deng K J, She Y B, YuY M, Tang H Q. Visible light photocatalyticreduction of Cr (VI) on TiO2 in situmodified with small molecular weightorganic acids. Appl Catal B:Environ,2010,95 400.)。然而，几乎所有关于TiO2光催化的研究，都集中于它的结晶形态，例如锐钛矿型和商业化P25 TiO2(由80%锐钛矿和20%金红石组成)。但是，结晶TiO2常需在高温(200-700°C )或高压下制备，一般用到有机溶剂或需额外添加强酸控制含钛的前驱体水解，催化剂制备时间长、能耗高。非晶态(无定形TiO2)相比结晶TiO2而言，具有许多潜在优点可在室温、常压下制备，更易加工成不同的形状和形式，具有较高的比表面积，可掺杂更多的化学物质(Li Y，Sasaki T， Shimizu Y， Koshizaki N， Hexagonal-close-packed, hierarchical amorphousTiO2 nanocolumn arrays Transferability, enhanced photocatalytic activity,and superamphiphilicitywithout UV Irradiation. J Am Chem Soc，2008，30 :14755.Senevirathna M， Pitigala P， Tennakone K， Water photoreduction with Cu2O quantumdots OnTiO2 nano-particle. J Photochem Photobiol A:Chem，2005，1 71 :257.)。但是普遍认为非晶态结构无序、禁带宽(3. 5eV)，不易产生电子_空穴对，即使产生的光生电子和空穴也极易在表面缺陷位点处复合(Ohtani B, Ogawa Y, NishimotoS,Photocatalytic activity of amorphous-anat ase mixtureof titanium(IV)oxideparticles suspended in aqueous solutions. J Phys Chem B, 1997,101 :3746.),导致紫外光催化活性非常低，很少有研究关注非晶态结构的Ti02。
技术实现思路
本专利技术提供了，同时处理废水中的染料污染物和高价铬，去除率大大超过结晶二氧化钛体系，且催化剂制备条件温和、方法简单、成本低。，包括向含六价铬和染料的废水中加入光催化剂，分散均匀，调节所述废水的pH值，然后用可见光照射所述废水，所述光催化剂为无定形二氧化钛光催化剂。本专利技术采用可见光和催化剂组合的光催化氧化还原体系，利用有色的染料吸收可见光，在无定形二氧化钛(Am-TiO2)作用下，通过可见光驱动电子从染料—Am-TiO2 — Cr(VI)传递，实现可见光下高毒性的Cr(VI)还原和染料降解协同进行，达到含铬污水重金属和有机污染物同时净化的目的。作为优选，所述无定形二氧化钛光催化剂的加入量为O. 5 2克/升所述废水；更优选为I. O 2克/升所述废水；最优选为2克/升所述废水。作为优选,所述废水的pH值为2 10 ;更优选为2 3,最优选为2。TiO2导带和价带位置会随着溶液pH值的改变而有所改变，而物质的标准氧化还原电位与溶液的pH值无关，理论上光催化还原金属离子在高pH值的条件下有利，而低pH值的条件下则有利于光催化氧化反应。本专利技术研究了 PH(2 10)对Am-TiO2可见光催化协同降解RhB和还原Cr (VI)的影响，兼顾高价铬的还原和染料的光催化染料两者的效率，优选为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含铬印染废水的处理方法，其特征在于，包括：向含六价铬和染料的废水中加入光催化剂，分散均匀，调节所述废水的pH值，然后用可见光照射所述废水，所述光催化剂为无定形二氧化钛光催化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王齐，邹刚，丛燕青，张轶，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：
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