[發明專利]一種用于催化氧化處理高濃度廢水的復配氧化劑的制備方法

無效

• 申請號: 200910099514.6
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN101602536A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 徐灝龍;章一丹;朱虹
• 申請（專利權）人: 浙江省環境保護科學設計研究院
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及廢水處理方法，尤其涉及一種用于催化氧化處理高濃度廢水的復配氧化劑的制備方法及用途。

背景技術

羥基自由基是一種很強的氧化劑。在臭氧，氯氣，氧氣等眾多的水處理氧化劑中，羥基自由基的氧化電勢最高為2.80V，而臭氧僅為2.07V。另外，羥基自由基具有很高的電負性或親電子性，其電子親和能為569.3kJ，容易進攻高電子云密度點，這就決定了羥基自由基的進攻具有一定的選擇性。因此，羥基自由基氧化技術特別適用于生物難降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水的氧化處理。目前普遍認為通過羥基自由基反應進行的過程有Fenton試劑，濕式催化氧化等。研究證明發現，這類羥基自由基反應主要是通過引入雙氧水，發生鏈式反應，產生高濃度的羥基自由基，從而提高氧化能力，將有機污染物直接氧化成無機物，或將其轉化為低毒的易生物降解的中間產物。雖然在一些有機廢水中，羥基自由基表現出了很好的COD、色度去除率，但是該方法在工業應用中仍然存在以下幾個缺點：1)由于一些金屬離子的競爭作用，雙氧水用于生成羥基自由基的效率很低。2)在反應中大量的使用雙氧水，使技術的應用成本大大提高。因此，開展針對羥基自由基氧化技術的改進、提高雙氧水的有效率，減少雙氧水的使用量，降低應用成本，將具有巨大的市場前景。

目前研究發現，通過引入一些金屬離子的方法可以有效的促進Fenton試劑中羥基自由基的生成。于懷東等在其文章(武漢大學學報<理學版>，vol.52，2006，453～456)中提到Mn²⁺與過氧化氫反應產生羥基自由基的能力僅為相同條件下Fe²⁺的5％左右，但Mn²⁺可以在Fenton反應中明顯促進羥基自由基。但是這些改進Fenton試劑的實驗在中氧化劑的用量仍然很大，并且金屬離子如何引入的問題也沒有得到解決。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種用于催化氧化處理高濃度廢水的復配氧化劑的制備方法及用途。

用于催化氧化處理高濃度廢水的復配氧化劑的制備方法是：先用酸將鐵、鋅、錳、鎂、鈉金屬的可溶性鹽溶解混合，再加入混合金屬鹽溶液2-50％體積比的雙氧水，pH值為2～5，得到用于催化氧化處理高濃度廢水的復配氧化劑，金屬的可溶性鹽為硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物或草酸鹽，金屬離子的質量比為鐵∶鋅∶錳∶鎂∶鈉＝10～30∶0～5∶0～8∶0～2∶2～10。

所述的酸為硝酸、硫酸、鹽酸或草酸的20～50％水溶液。

用于催化氧化處理高濃度廢水的復配氧化劑用于含有酚化合物、鹵代脂族化合物、芳香烴、鹵代芳香化合物、硝化芳香化合物、芳雜環化合物、氰、酰胺、硫醇、酮、脲、酰亞胺、有機磷化合物、氰化物以及它們的混合物廢水的處理。

本發明中引入含鋅、鐵、錳、鎂或鈉中的一種或幾種可以有效地促進雙氧水氧化劑大量生成羥基自由基，較好的降解高濃度難降解有機污染物，COD值明顯降低，這對于降解高濃度有機污染物有著重要的作用。同時過氧化氫的用量大大減少，降低處理成本。

本發明的氧化劑制備過程簡單，易操作，不產生二次污染，氧化劑中金屬離子用量低，不會影響水質的變化，能夠明顯的降解廢水中的COD值，為了達到更好的反應效果實驗中可以另外加入微量的雙氧水以促進羥基自由基的生成。本發明的氧化劑所應用的催化氧化反應均在常溫常壓下進行，無需高溫高壓設備，設備投資低；

本發明的用于催化氧化處理高濃度廢水的復配氧化劑，適用于高濃度、成分復雜、有毒有害、難生物降解的有機化學品、紡織、印染、制藥等生產行業的有機廢水處理。廢水處理后，COD去除率比常規Fenton試劑提高20％以上。可以使氧化劑過氧化氫降低20％～50％的添加量。與常規Fenton試劑相比，處理效率提高，處理成本降低約20％。

具體實施方式