一種處理低濃度乙二胺廢水的方法技術

本發明專利技術公開了一種處理低濃度乙二胺廢水的方法，屬于無機功能材料制備技術領域。該方法使用催化劑組合物，所述的催化劑組合物包括復合氧化物和雙氧水，該復合氧化物為釩鉬復合氧化物，以五氧化二釩、鉬酸銨和雙氧水為原料，在低溫下攪拌溶解，然后蒸發干燥、煅燒后獲得釩鉬復合氧化物。該催化劑組合物可高效催化雙氧水氧化分解廢水中的乙二胺，具有制備簡單，在常溫常壓且無需光照下能快速有效降解乙二胺，具有處理廢水成本低，不產生二次污染等優點。

Method for treating waste water of low concentration Ethylenediamine

The invention discloses a method for treating wastewater containing low concentration ethylenediamine, belonging to the technical field of inorganic functional material preparation. The method of using the catalyst composition, catalyst composition comprising the compound oxide and hydrogen peroxide, the composite oxide vanadium molybdenum composite oxide, with five of two vanadium, ammonium molybdate and hydrogen peroxide as raw materials, dissolved at low temperature, stirring, and evaporation drying and calcination after vanadium molybdenum composite oxide. The catalyst composition can catalyze the decomposition of hydrogen peroxide in wastewater by ethylenediamine, has the advantages of simple preparation, can quickly and effectively degrade ethylenediamine at room temperature and pressure, and without light, has the advantages of low cost of waste water treatment, does not have two pollution etc..

【技術實現步驟摘要】
一種處理低濃度乙二胺廢水的方法
本專利技術屬于無機功能材料制備
，涉及廢水中乙二胺降解的催化劑組合物，具體涉及廢水中乙二胺降解的釩鉬復合氧化物催化劑及制備方法和應用。
技術介紹
隨著工業生產的廣泛發展，各種難以處理的含有機胺廢水逐年增加，有機胺廢水進入環境水體對環境造成污染，對生態環境和人類健康產生極大危害。常見的處理含胺廢水的方法有：物理法、化學法和生物法，物理法是利用物質的物理性質進行分離、去除污染物，包括吸附法、離子交換法和空氣吹脫法；化學法是利用化學反應進行分離、去除污染物或將污染物轉化為無害的方法，包括fenton氧化法、臭氧氧化法、電化學降解和光催化法等；生物法是利用微生物的代謝作用使胺轉化為無機氨氮。中國專利CN105363432A公開了一種催化臭氧氧化苯乙胺的活性炭負載WO3催化劑制備方法；中國專利CN104496075A公開了一種光催化-雙氧水協同氧化苯胺的方法；中國專利CN104289224A公開了一種甲胺廢水的磁鐵礦改性二氧化鈦的催化劑制備方；中國專利CN103602619A公開了一種可降解三乙胺的索氏菌選育及應用方法；中國專利CN103304430A和CN102060398A公開了離子交換樹脂處理二甲胺廢水的方法；中國專利CN103224305A公開了一種采用三級反滲透膜處理二甲胺的方法。以上的處理方法均存在一定的局限性。例如，臭氧對人體危害極大，光催化法需要特殊光源，生物法處理成本低，但處理時間長，離子交換樹脂再生繁瑣，滲透膜運行成本高等。
技術實現思路
鑒于現有技術的不足，本專利技術的目的在于解決現有技術中存在的上述技術問題，提供一種簡單有效的處理廢水中乙二胺的催化劑組合物及其制備方法和應用。為了實現上述目的，本專利技術人通過大量試驗研究后獲得了如下技術方案：一種處理低濃度乙二胺廢水的方法，該方法使用催化劑組合物，所述的催化劑組合物包括復合氧化物和雙氧水，其特征在于：所述復合氧化物為釩鉬復合氧化物，該復合氧化物作為催化劑能催化雙氧水氧化降解廢水中的乙二胺。一種處理乙二胺廢水的復合氧化物的制備方法，該方法包括如下步驟：以五氧化二釩和鉬酸銨及雙氧水為原料，在小于5℃的低溫下混合并攪拌至溶解，然后蒸發干燥，將所得沉淀經煅燒后獲得釩鉬復合氧化物粉體。優選地，如上所述一種處理乙二胺廢水的復合氧化物的制備方法，其中所述的五氧化二釩與鉬酸銨的摩爾比為4.1:1.0，所述的雙氧水的質量分數為10％。優選地，如上所述處理乙二胺廢水的復合氧化物的制備方法，其中所述的原料在冰水浴中攪拌溶解。優選地，如上所述處理乙二胺廢水的復合氧化物的制備方法，其中所述的干燥步驟是在沸水浴蒸發干燥。優選地，如上所述處理乙二胺廢水的復合氧化物的制備方法，其中所述的煅燒步驟是將干燥的沉淀放入馬弗爐中在400℃～900℃溫度下煅燒6-8小時。上述催化劑組合物用于處理乙二胺廢水的方法，包括將所述釩鉬復合氧化物懸濁于乙二胺廢水中，然后加入氧化劑雙氧水進行降解處理。進一步地，上述技術方案中所述催化劑組合物用于處理乙二胺廢水的方法，乙二胺濃度小于1%時，優選按0.5～4.0g/L廢水的比例加入所述釩鉬復合氧化物，雙氧水的加入量為2.0～23.0g/L，廢水體系處于常溫常壓，在攪拌條件下處理20-50分鐘。與現有技術相比，本專利技術涉及處理乙二胺廢水的方法具有如下顯著的優點和顯著的進步：（1）本專利技術在常溫常壓而且無需光照下能有效處理乙二胺廢水，具有催化降解速度快而且效率高，工藝流程簡單，無二次污染產生，并且運行費用低等特點，有很高的實際應用價值。（2）本專利技術的催化劑活性高，能在較短的時間內快速而且高效降解污染物，且本專利技術的催化劑可重復使用多次、制備方法簡單。具體實施方式以下通過實施例形式對本專利技術的上述內容再作進一步的詳細說明，但不應將此理解為本專利技術上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本專利技術上述內容所實現的技術均屬于本專利技術的范圍。實施例1稱取1.06g（5.82×10-3mol）五氧化二釩于燒杯中，將它在冰水浴條件下加入40ml的10%的雙氧水、1.77g（1.43×10-3mol）四水合鉬酸銨，攪拌至完全溶解，然后沸水浴蒸發干燥，將沉淀轉移至馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為400℃，煅燒時間為7h，取出、冷卻后取出備用。取0.1克按上述方法制備得到的釩鉬復合氧化物催化劑及0.3g雙氧水加入體積為40mL，濃度為0.1%的乙二胺廢水中，于常溫常壓在攪拌作用下催化降解乙二胺，分別在降解10分鐘、20分鐘、30分鐘、40分鐘時取樣檢測乙二胺的降解率。檢測方法為：取樣在離心機上離心10分鐘，取上清液測量乙二胺殘余濃度。結果如表1所示，當降解時間為30分鐘時，乙二胺降解率為81.7%。表1降解時間與廢水中乙二胺的降解率催化劑降解時間/min10203040乙二胺降解率/%71.375.781.782.2實施例2稱取1.06g（5.82×10-3mol）五氧化二釩于燒杯中，將它在冰水浴條件下加入40ml的10%的雙氧水、1.77g（1.43×10-3mol）四水合鉬酸銨，攪拌至完全溶解，然后沸水浴蒸發干燥，將沉淀轉移至馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為700℃，煅燒時間為7h，取出、冷卻后取出備用。取0.1克按上述方法制備得到的釩鉬復合氧化物催化劑及0.3g雙氧水加入體積為40mL，濃度為0.1%的乙二胺廢水中，，于常溫常壓在攪拌作用下催化降解乙二胺30分鐘，然后在離心機上離心10分鐘，取上清液測量乙二胺殘余濃度。當降解時間為30分鐘時，乙二胺降解率為82.0%。實施例3稱取1.06g（5.82×10-3mol）五氧化二釩于燒杯中，將它在冰水浴條件下加入40ml的10%的雙氧水、1.77g（1.43×10-3mol）四水合鉬酸銨，攪拌至完全溶解，然后沸水浴蒸發干燥，將沉淀轉移至馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為900℃，煅燒時間為7h，取出、冷卻后取出備用。取0.1克按上述方法制備得到的釩鉬復合氧化物催化劑及0.3g雙氧水加入體積為40mL，濃度為0.1%的乙二胺廢水中，于常溫常壓在攪拌作用下催化降解乙二胺30分鐘，然后在離心機上離心10分鐘，取上清液測量乙二胺殘余濃度。當降解時間為30分鐘時，乙二胺降解率為81.5%。實施例4為了考察催化劑的循環使用情況，取實施例2所述催化劑的制備方法得到的釩鉬復合氧化物催化劑進行連續三次催化氧化降解乙二胺試驗，每次降解時間為30分鐘。在盛有40mL的濃度為0.1%的乙二胺溶液的燒杯中加入按實施例2所述制備的0.10g釩鉬復合氧化物催化劑及0.3g雙氧水，在磁力攪拌作用下，于常溫常壓在攪拌作用下催化降解乙二胺30分鐘。然后在離心機上離心10分鐘，取上清液測量乙二胺殘余濃度。將離心后的上清液用滴管吸出，只留下催化劑固體部分，加入40mL新的0.1%乙二胺溶液，補充雙氧水，重復上述降解乙二胺過程，如此循環使用釩鉬復合氧化物催化劑進行第二次循環、第三次循環使用降解乙二胺試驗，結果如表2所示。表2催化劑循環降解乙二胺催化劑使用次數123乙二胺降解率/%82.481.380.7由表2可以看出，釩鉬復合氧化物催化劑在三次循環中降解乙二胺的降解率都在80.0%以上，這表明釩鉬復合氧化物催化劑能夠循環重復使用。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種處理低濃度乙二胺廢水的方法，該方法使用催化劑組合物，所述的催化劑組合物包括復合氧化物和雙氧水，其特征在于：所述復合氧化物為釩鉬復合氧化物，所述釩鉬復合氧化物作為催化劑能催化雙氧水氧化降解廢水中的乙二胺。

【技術特征摘要】
1.一種處理低濃度乙二胺廢水的方法，該方法使用催化劑組合物，所述的催化劑組合物包括復合氧化物和雙氧水，其特征在于：所述復合氧化物為釩鉬復合氧化物，所述釩鉬復合氧化物作為催化劑能催化雙氧水氧化降解廢水中的乙二胺。2.如權利要求1所述的一種處理低濃度乙二胺廢水的方法，所述釩鉬復合氧化物懸濁于乙二胺廢水中，然后加入氧化劑雙氧水進行處理，其特征在于：乙二胺濃度小于1%時，按0.5～4.0g/L廢水的比例加入所述釩鉬復合氧化物，雙氧水的加入量為2.0...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周國華，
申請(專利權)人：湖北工業大學，
類型：發明
國別省市：湖北,42