阅读说明：本技术 一种MnO2催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法 (A kind of MnO2The method of O3 catalytic oxidation simulation oxalic acid waste water ) 是由 贾青竹 张鸿敏 任慧宇 于 2019-07-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种MnO_2催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法,包括如下步骤：将MnO_2催化剂放入模拟草酸废水中,进行搅拌,吸附平衡后开启臭氧发生器进行曝气,催化反应后取样,样品经过针式过滤器过滤后,将滤出MnO_2催化剂的样品按照重铬酸钾滴定法测定COD浓度,计算COD浓度去除率。本发明所述的MnO_2催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法采用MnO_2与臭氧联合降解废水中的草酸,对模拟草酸废水处理COD去除效率高,效果好。(The present invention provides a kind of MnO 2 The method that oxalic acid waste water is simulated in O3 catalytic oxidation, includes the following steps: MnO 2 Catalyst is put into simulation oxalic acid waste water, is stirred, and ozone generator is opened after adsorption equilibrium and is aerated, and is sampled after catalysis reaction, sample will filter out MnO after syringe filter filters 2 The sample of catalyst measures COD concentration according to dichromate titration, calculates COD concentration removal rate.MnO of the present invention 2 The method that oxalic acid waste water is simulated in O3 catalytic oxidation uses MnO 2 High to simulation oxalic acid wastewater treatment COD removal efficiency with the oxalic acid in ozone combined degradation waste water, effect is good.)

一种MnO2催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法

技术领域

本发明属于催化臭氧氧化领域，尤其是涉及一种MnO₂催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法。

背景技术

草酸(OA)是自然界中一种最简单的二元酸，广泛存在于水体环境和土壤环境。草酸能与金属发生络合或螯合作用，是一种重要的化工原料，其废水主要来源于医药、化工、纺织等领域。草酸是臭氧氧化过程中难降解有机污染物之一，直接影响有机污染物最终的矿化程度。因此，研究草酸废水的处理方法十分必要。

臭氧高级氧化技术可以去除水体中难以氧化的物质，无二次污染且操作简单，在水处理行业中有着广泛的应用。由于单独臭氧氧化对污染物的降解具有选择性，致使对一些有机小分子(一元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸等)无法完全降解。催化臭氧氧化技术是一种新兴氧化技术，通过催化剂增强臭氧的分解和羟基自由基的产生降解目标污染物提高矿化程度，并且催化臭氧氧化的效率高于单独臭氧氧化的效率。催化臭氧氧化模拟草酸废水中催化剂的选择至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种MnO₂催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法，对模拟草酸废水的降解效率高，效果好。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种MnO₂催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法，包括如下步骤：将MnO₂催化剂放入模拟草酸废水中，进行搅拌，吸附平衡后开启臭氧发生器进行曝气，催化反应后取样，样品经过针式过滤器过滤后，将滤出MnO₂催化剂的样品按照重铬酸钾滴定法测定COD浓度，计算COD浓度去除率。

进一步，所述的MnO₂催化剂的投加量为0.15-0.7g/L。

优选的，所述的MnO₂催化剂的投加量为0.5g/L。

进一步，所述的模拟草酸废水中草酸的浓度为500mg/L。

进一步，所述的吸附平衡的吸附时间为20-40min。

优选的，所述的吸附平衡的吸附时间为30min。

进一步，所述的催化反应的催化时间为30-45min。

优选的，所述的催化反应的催化时间为30min。

进一步，所述的臭氧发生器的臭氧产量为10g/h。

相对于现有技术，本发明所述的MnO₂催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法具有以下优势：

本发明所述的MnO₂催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法采用MnO₂与臭氧联合降解废水中的草酸，对模拟草酸废水处理COD去除效率高，效果好。

附图说明

图1为实施例5与对比例1的COD的去除效率随时间变化的曲线图；

图2为实施例1-4的COD的去除效率图。

具体实施方式

除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

下面结合实施例及附图来详细说明本发明。

实施例1

一种MnO₂催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法，包括如下步骤：配置500mg/L的模拟草酸废水于1L的反应器中，将0.167g/L MnO₂催化剂放入模拟草酸废水中，进行搅拌，吸附平衡30min后开启臭氧发生器进行曝气，臭氧产量为10g/h，催化反应30min后取样，样品经过针式过滤器过滤后，将滤出MnO₂催化剂的样品按照重铬酸钾滴定法测定COD浓度，计算COD浓度去除率。

实施例2

一种MnO₂催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法，包括如下步骤：配置500mg/L的模拟草酸废水于1L的反应器中，将0.334g/L MnO₂催化剂放入模拟草酸废水中，进行搅拌，吸附平衡30min后开启臭氧发生器进行曝气，臭氧产量为10g/h，催化反应30min后取样，样品经过针式过滤器过滤后，将滤出MnO₂催化剂的样品按照重铬酸钾滴定法测定COD浓度，计算COD浓度去除率。

实施例3

一种MnO₂催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法，包括如下步骤：配置500mg/L的模拟草酸废水于1L的反应器中，将0.5g/L MnO₂催化剂放入模拟草酸废水中，进行搅拌，吸附平衡30min后开启臭氧发生器进行曝气，臭氧产量为10g/h，催化反应30min后取样，样品经过针式过滤器过滤后，将滤出MnO₂催化剂的样品按照重铬酸钾滴定法测定COD浓度，计算COD浓度去除率。

实施例4

一种MnO₂催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法，包括如下步骤：配置500mg/L的模拟草酸废水于1L的反应器中，将0.668g/L MnO₂催化剂放入模拟草酸废水中，进行搅拌，吸附平衡30min后开启臭氧发生器进行曝气，臭氧产量为10g/h，催化反应30min后取样，样品经过针式过滤器过滤后，将滤出MnO₂催化剂的样品按照重铬酸钾滴定法测定COD浓度，计算COD浓度去除率。

实施例5

一种MnO₂催化臭氧氧化模拟草酸废水的方法，包括如下步骤：配置500mg/L的模拟草酸废水于1L的反应器中，将0.167g/L MnO₂催化剂放入模拟草酸废水中，进行搅拌，吸附平衡45min后开启臭氧发生器进行曝气，臭氧产量为10g/h，催化反应45min后取样，样品经过针式过滤器过滤后，将滤出MnO₂催化剂的样品按照重铬酸钾滴定法测定COD浓度，计算COD浓度去除率。

对比例1

一种臭氧氧化模拟草酸废水的方法，包括如下步骤：配置500mg/L的模拟草酸废水于1L的反应器中，开启臭氧发生器进行曝气，臭氧产量为10g/h，催化反应90min后取样，样品按照重铬酸钾滴定法测定COD浓度，计算COD浓度去除率。

如图1所示，对比了实施例5与对比例1中，单独臭氧氧化、MnO₂催化剂吸附和MnO₂催化剂与催化臭氧氧化对模拟草酸废水COD的去除效率。从图中可以看出：单独臭氧模拟草酸废水的COD去除效率仅为4.94％，去除效率较低。加入0.167g/LMnO₂催化剂，吸附平衡时COD去除效率达到20.83％，单独MnO₂催化剂对模拟草酸废水有一定的吸附作用。0.167g/LMnO₂催化臭氧氧化草酸废水时，COD去除效率提高到44.44％，说明MnO₂催化剂有催化作用，MnO2催化剂和臭氧能够协同促进草酸的降解。

如图1中，随着吸附时间从0增加到20min时，0.167g/LMnO₂催化剂对模拟草酸废水COD去除效率是增加的。20到40min时0.167g/LMnO₂催化剂达到吸附平衡，模拟草酸废水COD去除效率基本不变。40min后通入臭氧，随着反应时间的增加，MnO₂催化剂和臭氧充分接触，产生羟基自由基，模拟草酸废水COD去除效率逐渐增加。70-90min时MnO₂催化剂和臭氧协同降解模拟草酸废水的COD去除效率基本不变。考虑到成本等因素，因此选择吸附时间为30min，催化反应时间为30min。

催化剂投加量直接影响着目标污染物的降解率，因此考察了催化剂投加量对模拟草酸废水的降解。模拟草酸废水初始浓度不变，均为500mg/L。如图2所示，实施例1-4中，随着MnO₂催化剂投加量从0.167g/L增加到0.5g/L，模拟草酸废水COD去除效率从44.44％提高到85.87％；然而MnO₂催化剂投加量增加至0.668g/L，COD去除效率降至80.69％。随着MnO₂催化剂投加量的增加，模拟草酸废水的COD去除率呈现先升高后降低的趋势。催化剂投加量的增加，更多的臭氧被催化产生·OH，促进了草酸的降解。但是催化剂投加量过多时，COD去除效率下降，可能是过量的MnO₂对·OH产生淬灭作用。因此，MnO₂催化剂最佳投加量为0.5g/L。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。