基于纳米材料的非均相 Fenton法处理工业有机废水关键技术

单位名称

北京师范大学

联系人

常崇艳

联系邮箱

chagncy@bnu.edu.cn

成果成熟度

□正在研发   √已有样机   □通过小试   □通过中试   □可以量产

合作方式

□技术转让    □技术入股    √合作开发    □其他

成果简介：

 在众多对水体造成污染的物质中，难降解有机污染物在近年来逐渐得到人们的重视，因为它对人类和生态健康的影响极为严重和深刻。水体中难降解有机污染物的共同特点是：化学性质稳定、毒性高、可生化性差、亲脂性强，易蓄积于沉积物和生物脂肪组织，传统的水处理技术无法对其进行有效地处理。Fenton氧化技术可以直接利用H2O2作为氧化剂净化难降解有机污染物，实现对其矿化或者减毒的效果。该技术具有反应条件温和、二次污染少、绿色节能等优点。但传统的Fenton氧化法存在一些缺陷，如：不能充分矿化有机物;H2O2的利用率低，处理成本较高。

为提高Fenton法的氧化效率，可采用紫外光催化促进H2O2分解。典型的如 UV-TiO2/Fenton 法，即利用TiO2对的催化作用 提高·OH的量子产率，但是该法存在TiO2光能利用率低、不易回收、催化剂流失造成二次污染等问题。

本成果基于自主开发的以纳米颗粒物为主要光催化活性载体的负载型芬顿催化剂，代替传统的亚铁离子作为主要活性组分，有效防止催化剂流失，抑制铁泥生成，降低了单位水处理成本，显著节省了工艺环节，降低了水处理的单位能耗。

该技术开发的高效稳定的纳米可见光催化剂以及在此基础上形成的稳定可靠的可见光催化辅助Fenton高级氧化的工艺方法，与传统芬顿水处理技术相比，具有单位能效高、流程简单、操作强度低、运行效果稳定等特点。

针对典型难降解有机污染物而言(以有机废水中的常见平均浓度计)，其平均去除效率应大于80%，矿化率应大于50%，毒性残留率不高于10%。

该研究成果对开发新型光助Fenton治理技术，解决日趋严峻的水污染控制问题，保障地表水资源和生态环境安全，具有重要意义;该项目形成的深度水处理技术将服务于京津冀地区分布广泛的石化、焦化、印染、制药、医疗、造纸、建筑等行业，提供高效便捷、环境友好、经济性好，稳定性强的深度水处理技术，预计市场规模将达到1000家以上企业，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。

该成果目前已完成实验室小试，正处于样机试制与测试阶段，准备下一步进行中试测试。

应用前景：

该项目的产业化需要政府和企业从资金、政策、人员场地等方面的支持，首先项目进入中试研发阶段，需要一定条件的实验运行场地与测试条件，这是现项目组实验室内难以完成的;需要一定量专业人员操作相关设备的运行与维护;从资金方面，在该项目的孵化期间，需要设备费、人员费、场地费、运输费、水电费等前期资金的投入。

知识产权及项目获奖情况：

一种以热蒸发技术制备氧化亚铜纳米线的方法