[發(fā)明專利]利用堿式芬頓反應(yīng)脫除氰化物的方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201110416853.X | 申請(qǐng)日： | 2011-12-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN102515314A | 公開（公告）日： | 2012-06-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙紅霞;張相東;周相榮;侯春曉;胡明峰 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 杭州回水科技股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C02F1/46 | 分類號(hào)： | C02F1/46;C02F1/72;C02F1/58 |
| 代理公司： | 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216 | 代理人： | 朱楓 |
| 地址： | 310052 浙江省杭州市濱*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 利用 堿式芬頓 反應(yīng) 脫除 氰化物 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于環(huán)保污水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及水處理中的芬頓反應(yīng)，特別是用堿式芬頓反應(yīng)脫除氰化物的方法。?
背景技術(shù)
1893年，化學(xué)家Fenton?HJ發(fā)現(xiàn)，過(guò)氧化氫(H2O2)與二價(jià)鐵離子Fe的混合溶液具有強(qiáng)氧化性，可以將當(dāng)時(shí)很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無(wú)機(jī)態(tài)，氧化效果十分顯著。但此后半個(gè)多世紀(jì)中，這種氧化性試劑卻因?yàn)檠趸詷O強(qiáng)沒有被太多重視。但進(jìn)入20世紀(jì)70年代，芬頓試劑在環(huán)境化學(xué)中找到了它的位置，具有去除難降解有機(jī)污染物的高能力的芬頓試劑，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中體現(xiàn)了很廣泛的應(yīng)用。當(dāng)芬頓發(fā)現(xiàn)芬頓試劑時(shí)，尚不清楚過(guò)氧化氫與二價(jià)鐵離子反應(yīng)到底生成了什么氧化劑具有如此強(qiáng)的氧化能力。二十多年后，有人假設(shè)可能反應(yīng)中產(chǎn)生了羥基自由基，否則，氧化性不會(huì)有如此強(qiáng)。因此，以后人們采用了一個(gè)較廣泛引用的化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)描述芬頓試劑中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：?
Fe+H2O2→Fe+OH+·OH?
從上式可以看出，1mol的H2O2與1mol的Fe反應(yīng)后生成1mol的Fe，同時(shí)伴隨生成1mol的OH外加1mol的羥基自由基。正是羥基自由基的存在，使得芬頓試劑具有強(qiáng)的氧化能力。據(jù)計(jì)算在pH＝4的溶液中，OH·自由基的氧化電勢(shì)高達(dá)2.73V。在自然界中，氧化能力在溶液中僅次于氟氣。因此，持久性有機(jī)物，特別是通常的試劑難以氧化的芳香類化合物及一些雜環(huán)類化合物，在芬頓試劑面前全部被無(wú)選擇氧化降解掉。1975年，美國(guó)著名環(huán)境化學(xué)家Walling?C系統(tǒng)研究了芬頓試劑中各類自由基的種類及Fe在Fenton試劑中扮演的角色，得出如下化學(xué)反應(yīng)方程：?
H2O2+Fe→Fe+O2+2H?
O2+Fe→Fe+O2·?
可以看出，芬頓試劑中除了產(chǎn)生1摩爾的OH·自由基外，還伴隨著生成1摩爾的過(guò)氧自由基O2·，但是過(guò)氧自由基的氧化電勢(shì)只有1.3V左右，所以，在芬頓試劑中起主要氧化作用的是OH·自由基?
在電化學(xué)處理污水的過(guò)程中，常見的芬頓反應(yīng)是在pH為3.8時(shí)，添加一定量的雙氧水和硫酸亞鐵，產(chǎn)生羥基自由基來(lái)實(shí)現(xiàn)污染物的去除；而當(dāng)污水中含有氰化?物時(shí)，其在酸性條件下會(huì)產(chǎn)生氫氰酸有毒氣體，因此，破氰必須在堿性條件下進(jìn)行。而當(dāng)堿性條件下發(fā)生芬頓反應(yīng)時(shí)，其破氰效果并不理想。?
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在堿性條件下進(jìn)行的，用芬頓反應(yīng)脫除氰化物的方法。?
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：利用堿式芬頓反應(yīng)脫除氰化物的方法，調(diào)節(jié)待處理污水的pH至9-12，按常規(guī)方法加入雙氧水和硫酸亞鐵，其特征在于：另外加入銅氧化物作為催化劑。?
進(jìn)一步地，所述的銅氧化物為Cu2O和CuO的混合物，Cu2O∶CuO為1∶0.5～5(摩爾比)。?
本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理分析如下：?
在污水中，Cu與CN主要以絡(luò)合態(tài)形式存在，?等。?
H2O2氧化氰化物機(jī)理：?
CN-+·OH+OH-→OCN-+H2O?
銅的價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程：形成氧化還原電對(duì)Cu2+←Cu+
Cu2+2CN-＝Cu(CN)2
2Cu(CN)2＝2CuCN+(CN)2
Cu++H2O2＝Cu2+·OH+OH-
可見，用銅氧化物作為催化劑，能更好地利用羥基自由基脫除氰化物。?
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一?
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