专利名称：去除废水COD<sub>Cr</sub>的纳米材料及其作为催化剂去除废水COD<sub>Cr</sub>的方法
技术领域：
本发明属于水处理技术的应用领域，具体地说涉及一种废水或污水的处理领域。
背景技术：
我国不仅水资源短缺，而且还伴随着日益严重的水环境污染问题。C0D&是水质 污染程度的一个重要指标，既可以作为水体受有机物污染的综合指标，又可以表示生活污 水和工业污水中有机物的含量，因此各国的污水排放标准中都把COD作为重要指标严格控 制。目前国内常规的处理方法有“絮凝再絮凝”；“生化再生化”，试验研究和实际结果均表 明常规的混凝、沉淀及过滤只能去除水中20% -30%的C0D，且由于溶解性有机物的存在， 不利于破坏胶体的稳定性而使去除效果显著下降，不能满足所需要的要求。国外通常采用 一级初沉，再经二级生化，再经三级活性炭吸附的方法，但活性炭的再生方法设设备，再生 次数都有限，使其只能不断更新，运行费用高。纳米材料作为光催化剂，有着许多优点，粒径小，比表面积大，光催化效率高，纳米 二氧化钛作光催化剂用于废水处理的报道较多，但纳米TiO2制备工艺复杂，条件要求苛刻， 光照利用不充分，去除效率较低，很难实现工业化。鉴于上述应用过程中存在的问题，探索 一种反应条件容易控制又效率高的新型催化剂是十分必要的。纳米氧化镁是随着纳米材料 技术的发展而产生的一种新型功能精细的无机材料，具有明显的小尺寸效应、表面效应、量 子尺寸效应和宏观隧道效应，经改性处理，无团聚现象，由于在热、光、电学和化学等方面呈 现出独特的性能，在陶瓷、环境保护吸附剂、催化剂载体等领域得到了广泛的研究应用。在 一些危险性高但又重要的化工原料，纳米氧化镁作为化学吸附剂具有吸附速率快、反应迅 速、吸附量大等优点，在工业生产、环境保护等方面发挥着重要作用。纳米氧化镁作为催化 剂已经受到广泛应用，但用纳米氧化镁去除COD的废水，目前资料信息未见报道。本发明的 提出正是要解决上述这些技术难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米材料作为催化剂去除C0D&废水的方法，解决了 以往去除C0D&废水工艺复杂，反应条件要求苛刻，去除效率不高，光照利用不充分等问题。本发明的去除废水C0D&的纳米材料，是一种锐矿型的纳米氧化镁。所述的去除废水CODtt的纳米材料，平均粒径为10 80nm，比表面积为30_50m2/ g°所述的纳米材料作为催化剂去除废水C0D&的方法，经过下述步骤将纳米氧化镁 粉末加入C0D&废水中，在光源照射下搅拌，离心分离，得到去除CODtt后的溶液。所述的去除废水C0D&的方法中，所述的光源为紫外光。所述的去除废水C0D&的方法中，所述的加入纳米氧化镁粉末的量为l_20g/L。所述的去除废水C0D&的方法中，所述的光源照射下搅拌时间为0. 5-几。
与现有技术相比，本发明的优点在于由于采用纳米氧化镁作为催化剂，样品无味、无毒，粒径小，比表面积大，吸附能力 强，产品纯度高；另外，反应操作工艺简单，条件容易控制，去除效率高。
图1为实施例1的不同光照下C0D&的去除效果。图2为实施例2的不同紫外光照时间下CODtt的去除效果
具体实施例方式实施例1模拟C0D&为140mg/L的废水，取3份400mL水样于500mL烧杯中，投加7g/L的 纳米氧化镁，在磁力搅拌条件下，控制溶液温度为25°C，分别在避光、自然光和紫外光反应 3h,在高速离心机8000转的条件下离心5分钟，采用重铬酸钾法测定C0D&，避光下CODtt去 除率约为14%，自然光下约是巧^，紫外光下约是观^。结果见图1。实施例2采用与实施例1相同的水样，取6份400mL水样于500mL烧杯中，按不同投加量 分别加入7、12和20g/L的纳米氧化镁，每个投加量做2个重复，分别在紫外光照磁力搅拌 0. 5、1、2、3. 5、5、7h时，离心分离，得到去除C0D&后的溶液，在投加量为20g/L，反应时间为 3. 时，CODtt的去除率最大可达73%。结果见图2。
权利要求
1.一种去除废水CODCr的纳米材料，其特征在于，所述纳米材料是一种锐矿型的纳米氧化镁。
2.根据权利要求1所述的去除废水C0D&的纳米材料，其特征在于，所述纳米材料平均 粒径为10 80nm，比表面积为30-50m2/g。
3.一种用权利要求1所述的纳米材料作为催化剂去除废水C0D&的方法，其特征在于， 经过下述步骤将纳米氧化镁粉末加入C0D&废水中，在光源照射下搅拌，离心分离，得到去 除C0D&后的溶液。
4.根据权利要求3所述的去除废水C0D&的方法，其特征在于，所述的光源为紫外光。
5.根据权利要求3所述的去除废水C0D&的方法，其特征在于，所述的加入纳米氧化镁 粉末的量为l_20g/L。
6.根据权利要求3所述的去除废水C0D&的方法，其特征在于，所述的光源照射下搅拌 时间为0. 5-7h0
全文摘要
一种去除废水CODCr的纳米材料及其作为催化剂去除废水CODCr的方法，属于水处理技术的应用领域。本发明的纳米材料是一种锐矿型的纳米氧化镁；本发明的方法是在CODCr废水中加入纳米氧化镁粉末，经光照和一定反应时间催化去除CODCr废水。纳米氧化镁作为催化剂，样品无味、无毒，粒径小，比表面积大，吸附能力强，产品纯度高；本方法操作工艺简单，条件容易控制，去除速度快，常温常压光照下即可反应，节省能耗。
文档编号B01J21/10GK102068974SQ20101058329
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者安毅, 张克强, 林玲玲, 王风 申请人:农业部环境保护科研监测所