申請日2013.10.15

　　公開(公告)日2014.01.15

　　IPC分類號C02F1/70

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法，包括，將鎳質(zhì)量百分比含量在40%～50%，其余部分為鋁的鋁鎳合金顆粒投入待處理的鹵代有機(jī)堿性廢水中，且鋁鎳合金投放量控制在1～20g/L;將能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑投入待處理的鹵代有機(jī)堿性廢水中，且投放量控制在0.5～40mmol/L。本發(fā)明利用絡(luò)合劑對鋁鎳合金在堿性溶液中溶出的Al3+的穩(wěn)定絡(luò)合作用，以阻礙鋁基質(zhì)在常態(tài)下表面腐蝕破損其氧化膜的快速自發(fā)生成，使得鋁基失去惰性氧化膜的保護(hù)，促使金屬鋁單質(zhì)直接暴露于水體中供電子析氫，并隨后結(jié)合其互溶態(tài)合金鎳的催化作用，從而顯著增加鋁鎳合金的催化加氫還原降解有機(jī)污染物的能力。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法，其特征在 于：包括，

　　將鎳質(zhì)量百分比含量在40%～50%，其余部分為鋁的鋁鎳合金顆粒投入待處 理的鹵代有機(jī)堿性廢水中，且鋁鎳合金投放量控制在1～20g/L;

　　將能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑投入待處理的鹵代有機(jī)堿性廢水中，且投放 量控制在0.5～40mmol/L。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解 的方法，其特征在于：在投放能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑后，還包括，

　　常溫條件下攪拌進(jìn)行，以強(qiáng)化傳質(zhì)，使得氯代有機(jī)堿性廢水脫氯降解徹底。

　　3.一種鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法，其特征在 于：包括，

　　將鎳質(zhì)量百分比含量在40%～50%，其余部分為鋁的鋁鎳合金顆粒投入待處 理的硝基苯類有機(jī)堿性廢水中，且鋁鎳合金投放量控制在1～20g/L;

　　將能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑投入待處理的硝基苯類有機(jī)堿性廢水中，且 投放量控制在0.5～40mmol/L。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解 的方法，其特征在于：在投放能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑后，還包括，

　　常溫條件下攪拌進(jìn)行，以強(qiáng)化傳質(zhì)，使得硝基苯類有機(jī)堿性廢水脫氮降解 徹底。

　　5.一種鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法，其特征在 于：包括，

　　將鎳質(zhì)量百分比含量在40%～50%，其余部分為鋁的鋁鎳合金顆粒投入待處 理的硫代有機(jī)堿性廢水中，且鋁鎳合金投放量控制在1～20g/L;

　　將能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑投入待處理的硫代有機(jī)堿性廢水中，且投放 量控制在0.5～40mmol/L。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解 的方法，其特征在于：在投放能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑后，還包括，

　　常溫條件下攪拌進(jìn)行，以強(qiáng)化傳質(zhì)，使得硫代有機(jī)堿性廢水脫硫降解徹底。

　　7.一種鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法，其特征在 于：包括，

　　將鎳質(zhì)量百分比含量在40%～50%，其余部分為鋁的鋁鎳合金顆粒投入待處 理的磷代有機(jī)堿性廢水中，且鋁鎳合金投放量控制在1～20g/L;

　　將能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑投入待處理的磷代有機(jī)堿性廢水中，且投放 量控制在0.5～40mmol/L。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解 的方法，其特征在于：在投放能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑后，還包括，

　　常溫條件下攪拌進(jìn)行，以強(qiáng)化傳質(zhì)，使得磷代有機(jī)堿性廢水脫磷降解徹底。

　　說明書

　　一種鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于水相有機(jī)物加氫還原技術(shù)和環(huán)境雙金屬催化降解技術(shù)，具體為 采用鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法。

　　背景技術(shù)

　　氯代有機(jī)物、硝基苯等是重要的化工原料和有機(jī)試劑，廣泛應(yīng)用于化工、 農(nóng)藥、染料、軍工等行業(yè)。隨著這些有機(jī)物的大量生產(chǎn)使用，其擴(kuò)散導(dǎo)致的污 染問題已對人類健康和環(huán)境生態(tài)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。例如：作為飲用水消毒副產(chǎn)物 和農(nóng)藥合成重要前驅(qū)物的氯乙酸、常見的有機(jī)氯農(nóng)藥(滴滴涕、氯丹、林丹) 以及氯苯、氯酚類化合物都具有顯著毒性和“三致作用”(致癌、致畸、致突 變)。2009年5月，《斯德哥爾摩公約》第4次締約方大會后，列入《斯德哥爾 摩公約》控制的21種持久性有機(jī)污染物，均為氯代或鹵代有機(jī)物。還有生產(chǎn) 苯胺染料等的硝基苯，也具有較大的急性毒性、致突變性、生殖毒性。因此， 近年來如何有效消除這些有機(jī)污染物對人類健康和環(huán)境生態(tài)的危害，已成為環(huán) 境工程技術(shù)研究的重點。

　　目前，上述有機(jī)污染物的去除技術(shù)主要有生物降解、化學(xué)氧化或氫解還原 法。生物降解法盡管成本較低，但基本限于實驗室研究，實際工程效果不理想。 化學(xué)氧化法工藝較復(fù)雜，能耗較高，且易生成毒性更高的副產(chǎn)物，如二惡英。 加氫還原法則在較溫和的條件下，通過氫原子的還原作用脫除引起有機(jī)污染物 毒性的雜原子(鹵素、氮、硫和磷等)，生成易生物降解的烷烴類或芳烴類化 合物，而該過程僅脫除目標(biāo)物上的致毒原子，能耗比將污染物徹底礦化的氧化 法明顯要低。因此，加氫還原法具有無毒性副產(chǎn)物生成，綠色低耗的優(yōu)勢，是 降解有機(jī)污染物簡單、高效和極具應(yīng)用前景的處理技術(shù)。

　　對于水體中氯代有機(jī)污染物，近年來，文獻(xiàn)報導(dǎo)的脫氯降解技術(shù)主要采用 負(fù)載型貴金屬催化劑(如鈀、鉑、銠)與氫供體(如H2、甲酸、異丙醇);或 者濕法冶金制備的雙金屬材料(如鈀/鐵、鈀/鎂、納米鎳/鐵)進(jìn)行其加氫還 原降解。但是，使用貴金屬催化劑成本高，采用H2也會增加操作難度和危險 性;而利用濕法冶金制備的雙金屬材料，催化劑金屬通過化學(xué)沉積負(fù)載于基質(zhì) 金屬上，盡管材料剛制備出來時活性較高，但使用多次后因基質(zhì)金屬的腐蝕會 造成催化金屬的脫落，使得催化活性迅速下降。因此，對于氯代有機(jī)堿性廢水 或受其污染的水體，采用加氫脫氯方法進(jìn)行處理時，尋找低成本、高效穩(wěn)定、 操作簡便的材料與工藝，是亟待開發(fā)的環(huán)境技術(shù)之一。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較 佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或 省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略 不能用于限制本發(fā)明的范圍。

　　鑒于上述和/或現(xiàn)有鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方 法及應(yīng)用中存在的問題，提出了本發(fā)明。

　　因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行氯代有機(jī) 污染物還原降解的方法。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種鋁鎳合金在堿性 廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法，包括，將鎳質(zhì)量百分比含量在40%～ 50%，其余部分為鋁的鋁鎳合金顆粒投入待處理的鹵代有機(jī)堿性廢水中，且鋁 鎳合金投放量控制在1～20g/L;將能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑投入待處理的鹵 代有機(jī)堿性廢水中，且投放量控制在0.5～40mmol/L。

　　作為本發(fā)明所述鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法 的一種優(yōu)選方案，其中：在投放能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑后，還包括，常溫 條件下攪拌進(jìn)行，以強(qiáng)化傳質(zhì)，使得氯代有機(jī)堿性廢水脫氯降解徹底。

　　本發(fā)明的另一個目的是提供一種鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行硝基苯類有 機(jī)污染物還原降解的方法。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種鋁鎳合金在堿性 廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法，包括，將鎳質(zhì)量百分比含量在40%～ 50%，其余部分為鋁的鋁鎳合金顆粒投入待處理的硝基苯類有機(jī)堿性廢水中， 且鋁鎳合金投放量控制在1～20g/L;將能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑投入待處理 的硝基苯類有機(jī)堿性廢水中，且投放量控制在0.5～40mmol/L。

　　作為本發(fā)明所述鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法 的一種優(yōu)選方案，其中：在投放能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑后，還包括，常溫 條件下攪拌進(jìn)行，以強(qiáng)化傳質(zhì)，使得硝基苯類有機(jī)堿性廢水脫氮降解徹底。

　　本發(fā)明的再一個目的是提供一種鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行硫代有機(jī)污 染物還原降解的方法。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種鋁鎳合金在堿性 廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法，包括，將鎳質(zhì)量百分比含量在40%～ 50%，其余部分為鋁的鋁鎳合金顆粒投入待處理的硫代有機(jī)堿性廢水中，且鋁 鎳合金投放量控制在1～20g/L;將能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑投入待處理的硫 代有機(jī)堿性廢水中，且投放量控制在0.5～40mmol/L。

　　作為本發(fā)明所述鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法 的一種優(yōu)選方案，其中：在投放能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑后，還包括，常溫 條件下攪拌進(jìn)行，以強(qiáng)化傳質(zhì)，使得硫代有機(jī)堿性廢水脫硫降解徹底。

　　本發(fā)明的還一個目的是提供一種鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行磷代有機(jī)污 染物還原降解的方法。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種鋁鎳合金在堿性 廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法，包括，將鎳質(zhì)量百分比含量在40%～ 50%，其余部分為鋁的鋁鎳合金顆粒投入待處理的磷代有機(jī)堿性廢水中，且鋁 鎳合金投放量控制在1～20g/L;將能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑投入待處理的磷 代有機(jī)堿性廢水中，且投放量控制在0.5～40mmol/L。

　　作為本發(fā)明所述鋁鎳合金在堿性廢水中進(jìn)行有機(jī)污染物還原降解的方法 的一種優(yōu)選方案，其中：在投放能夠與鋁進(jìn)行絡(luò)合的絡(luò)合劑后，還包括，常溫 條件下攪拌進(jìn)行，以強(qiáng)化傳質(zhì)，使得磷代有機(jī)堿性廢水脫磷降解徹底。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　(1)本發(fā)明利用絡(luò)合劑對鋁鎳合金在堿性溶液中溶出的Al3+的穩(wěn)定絡(luò)合 作用，以阻礙鋁基質(zhì)在常態(tài)下表面腐蝕破損其氧化膜的快速自發(fā)生成，使得鋁 基失去惰性氧化膜的保護(hù)，促使金屬鋁單質(zhì)直接暴露于水體中供電子析氫，并 隨后結(jié)合其互溶態(tài)合金鎳的催化作用，從而顯著增加鋁鎳合金的催化加氫還原 降解有機(jī)污染物的能力;

　　(2)本發(fā)明所選用的鋁鎳合金是常規(guī)的商業(yè)材料，其成本也比化學(xué)沉積 制備的雙金屬催化劑低，來源也較為廣泛。