[發(fā)明專利]一種高濃度有機(jī)廢水預(yù)處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010561856.8
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102001780A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁吉艷;張愛玲;崔麗;王新;喻劍兵;李瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)化工、印染等廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種高濃度有機(jī)廢水預(yù)處理方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)發(fā)展，廢水中難降解有機(jī)化合物與日俱增，危害環(huán)境安全和人類健康。高濃度有機(jī)廢水中通常含有大量難降解的有機(jī)物，COD含量、色度等高于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。Fenton試劑對許多有機(jī)物都是一種十分有效的氧化劑，幾乎可以氧化所有的有機(jī)物。微波具有較強(qiáng)的穿透能力，能直接加熱反應(yīng)分子，可以降低反應(yīng)活化能和分子的化學(xué)鍵強(qiáng)度，大大提高反應(yīng)活性。微波技術(shù)是近年來興起的一項(xiàng)新的研究領(lǐng)域，它具有快速、高效、無二次污染的特點(diǎn)。近年來，微波誘導(dǎo)催化氧化技術(shù)，在環(huán)境工程中尤其在廢水處理方面得到了廣泛的應(yīng)用。

近年來，高級氧化技術(shù)在處理難生物降解廢水方面取得了一定的進(jìn)展，尤其是Fenton試劑作為一種強(qiáng)氧化劑去除廢水中的有機(jī)污染物效果顯著。Fenton試劑法是一種采用過氧化氫為氧化劑，以亞鐵鹽為催化劑的均相催化氧化法，在酸性條件下，反應(yīng)中產(chǎn)生的HO·是一種氧化能力很強(qiáng)的自由基，具有較高的氧化還原電位，能迅速的氧化廢水中的污染物而無選擇性，可使廢水中的有機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)生碳鏈裂解，使難于生物降解的大分子有機(jī)物裂解為易于微生物降解的小分子有機(jī)物，或者完全礦化為CO₂和H₂O。與其它氧化工藝相比，F(xiàn)enton試劑氧化法具有運(yùn)行成本低、工藝簡單、操作簡便和在常溫常壓下反應(yīng)的特點(diǎn)。

根據(jù)Fenton試劑氧化降解有機(jī)物的機(jī)理和途徑，HO·是氧化有機(jī)物的有效因子，而二價(jià)鐵、過氧化氫及廢水的酸堿性決定了HO·的產(chǎn)率，即決定了降解有機(jī)污染物廢水的程度，因此溶液的pH值、催化劑的種類及投加量、H₂O₂的投加量、投加方式以及體系的反應(yīng)時(shí)間都影響Fenton實(shí)際處理難降解有機(jī)物廢水的程度。同時(shí)對于不同的廢水水質(zhì)在相同的條件下有不同的處理效果，其最佳處理?xiàng)l件隨著處理水質(zhì)的變化而變化。

微波技術(shù)起源于20世紀(jì)30年代，最初應(yīng)用于通訊領(lǐng)域。1967年，N.H.Willians報(bào)道了用微波加快化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將微波技術(shù)引入了化學(xué)，并逐漸形成了微波化學(xué)新領(lǐng)域。微波技術(shù)在20世紀(jì)80年代得到了迅猛的發(fā)展，將微波技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境污染是近年來興起的一項(xiàng)新的研究領(lǐng)域，?因其快速、高效、無二次污染等特點(diǎn)而備受環(huán)境研究者的青睞。

微波是指波長為0.001~1m，頻率為300~300000MHz的一種電磁波。自從微波這種新能源問世以來，它與光、電儀器在社會生產(chǎn)、生活各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，微波具有很強(qiáng)的穿透作用，能直接加熱反應(yīng)物分子，改變體系的熱力學(xué)函數(shù)，降低反應(yīng)的活化能和分子的化學(xué)鍵強(qiáng)度，大大提高反應(yīng)活性，已在有機(jī)合成、環(huán)境化學(xué)、高分子降解等領(lǐng)域得到廣泛研究和應(yīng)用。

隨著處理技術(shù)理論的不斷完善、材料設(shè)備的不斷改進(jìn)，微波誘導(dǎo)催化氧化技術(shù)必將成為一種經(jīng)濟(jì)、高效、具有廣闊發(fā)展前景的廢水處理技術(shù)。目前，國內(nèi)外一些學(xué)者也開始對微波促進(jìn)Fenton試劑法處理有機(jī)廢水進(jìn)行了有益的探索，研究表明，微波輻射可提高Fenton試劑降解有機(jī)污染物的反應(yīng)速率和去除率，并可以降低反應(yīng)活化能。將微波引入Fenton反應(yīng)，對于利用Fenton反應(yīng)高級氧化技術(shù)處理廢水，提高其處理效率具有顯著的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種新型高效微波-Fenton試劑聯(lián)合降解高濃度有機(jī)廢水與處理技術(shù)，以降低相關(guān)企業(yè)污水處理成本，提高企業(yè)效益。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種高濃度有機(jī)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

（1）于持續(xù)攪拌的廢水中加入稀H₂SO₄溶液或NaOH溶液調(diào)節(jié)廢水初始pH值至3；

（2）在微波功率600-700W，微波輻射時(shí)間5-15min條件下，向廢水中加入二價(jià)鐵鹽Fe²⁺及過氧化氫H₂O₂，調(diào)節(jié)廢水pH值至9.5-10，其中H₂O₂與Fe²⁺的摩爾比為60-90：1。

H₂O₂與Fe²⁺的摩爾比較佳值為75：1。

高濃度有機(jī)廢水中ＣＯＤ去除率為83%。

高濃度有機(jī)廢水中色度去除率為100%。