[發(fā)明專(zhuān)利]微波誘導(dǎo)粉煤灰源Fenton-Like氧化高濃度重油廢水的處理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110322531.9
• 申請(qǐng)日: 2011-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102424451A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郜玉楠;張倫秋;唐婧;張榮新
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)建筑大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/30
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/30
• 代理公司: 沈陽(yáng)杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 李宇彤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，提供一種綠色的污水處理方法，主要針對(duì)微波誘導(dǎo)粉煤灰源類(lèi)Fenton氧化高濃度重油廢水的處理方法。

背景技術(shù)

目前對(duì)高濃度有機(jī)廢水的處理方法主要有生物法、絮凝沉淀法、氧化法、電解法、焚燒法及萃取法。生物法和絮凝沉淀法會(huì)產(chǎn)生大量污泥，因而需要進(jìn)一步處理，而生化法對(duì)廢水的可生化性及COD都有一定的要求。氧化法需要在高溫（幾百及幾千攝氏度）、高壓（幾十及幾百個(gè)大氣壓）條件下進(jìn)行，這對(duì)設(shè)備及操作的安全性提出了挑戰(zhàn)，同時(shí)所用催化劑成本高，在高濃度有機(jī)廢水中容易中毒，需要定期更換。電解法綜合效果好，運(yùn)行費(fèi)用低，但處理量較小。焚燒法會(huì)產(chǎn)生大量有毒物質(zhì)，對(duì)大氣造成污染。萃取法處理高濃度有機(jī)廢水，由于廢水的成分復(fù)雜，使得萃取物很難得以回收利用。

采用微波熱效應(yīng)以及Fenton試劑高活性氧化方法可有效去除污水中的難降解有機(jī)物，這種方法效率高，處理效果好，《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》，2008，31（9），46-49進(jìn)行了微波誘導(dǎo)Fenton試劑氧化降解水中對(duì)硝基苯的研究，但這種方法采用分析純FeSO₂???????????????????????????????????????????????H₂O作為制備Fenton試劑的原料，其成本較高，不易于實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服上述不足之處，提供一種微波誘導(dǎo)粉煤灰源Fenton-Like氧化高濃度重油廢水的處理方法。它利用工業(yè)廢棄料粉煤灰作為制備Fenton試劑的原料，優(yōu)化微波誘導(dǎo)粉煤灰源類(lèi)Fenton氧化工藝，實(shí)現(xiàn)高效處理重油廢水的目的。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：利用粉煤灰與一定濃度（25%—29%，最佳濃度是27.5%）的雙氧水反應(yīng)生成類(lèi)Fenton試劑在微波輻射的作用下處理高濃度有機(jī)廢水。經(jīng)過(guò)不同溫度和濃度的實(shí)驗(yàn)，該處理方法的最佳工藝條件為粉煤灰用量為8-10g、微波控制溫度為150℃、微波輻射時(shí)間為5-7min、雙氧水用量為1.5mL、pH=3-4，反應(yīng)因素的影響由大到小分別是粉煤灰的加入量＞H₂O₂的加入量＞微波輻射時(shí)間＞微波爐控制溫度。粉煤灰的主要成分是SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO等，粉煤灰與雙氧水結(jié)合會(huì)使粉煤灰化學(xué)成分中的低價(jià)金屬離子氧化成具有更高化合價(jià)的離子，同時(shí)催化濃度27.5%的雙氧水（H₂O₂）生成羥基自由基（OH），此時(shí)便形成了類(lèi)Fenton催化反應(yīng)體系，這種反應(yīng)體系具有極強(qiáng)的氧化能力，特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以降解的有機(jī)物的氧化處理。同時(shí)將類(lèi)Fenton與高濃度有機(jī)廢水同時(shí)置入微波的輻射下，微波輻照使物體內(nèi)部的分子相互摩擦發(fā)熱，熱效應(yīng)使整個(gè)系統(tǒng)同時(shí)被輻照，溫度上升迅速，同時(shí)微波的非熱效應(yīng)使需要降解的物質(zhì)分子鍵斷裂加快，在5-7min的時(shí)間內(nèi)可達(dá)到較好降解有機(jī)物的效果。該處理方法的最佳工藝條件為粉煤灰用量為8-10g、微波控制溫度為150℃、微波輻射時(shí)間為5-7min、雙氧水用量為1.5mL、pH=3-4，反應(yīng)因素的影響由大到小分別是粉煤灰的加入量＞H₂O₂的加入量＞微波輻射時(shí)間＞微波爐控制溫度。該處理方法特別適用于處理重油廢水、焦化廢水、芳烴廢水。微波誘導(dǎo)粉煤灰源Fenton-Like氧化高濃度重油廢水的處理方法，其特征在于：微波輻射與類(lèi)Fenton試劑聯(lián)合作用降解高濃度有機(jī)廢水COD的反應(yīng)近似于一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，動(dòng)力學(xué)方程為：lnC=-0.431t+6.496（R²=0.991），動(dòng)力學(xué)常數(shù)k=0.431min^-1，反應(yīng)半衰期t_1/2=1.61min。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）處理工藝簡(jiǎn)單：用粉煤灰與一定濃度的雙氧水反應(yīng)生成類(lèi)Fenton試劑在微波輻射的作用下處理高濃度有機(jī)廢水，經(jīng)一次處理后，其出水COD達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

（2）對(duì)難降解物質(zhì)去除效果好：該發(fā)明對(duì)重油廢水、焦化廢水、芳烴廢水具有較好去除效果，經(jīng)過(guò)微波誘導(dǎo)類(lèi)Fenton氧化后，三種廢水的去除率均達(dá)到90%以上。