[發(fā)明專利]一種處理有機(jī)污水的鐵基銅及污水處理方法

無效

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• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102849824A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅逸;文志敏
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科夢環(huán)境工程有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 武漢帥丞知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;李南平

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理有機(jī)污水的鐵基銅，以及污水處理方法。

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背景技術(shù)

污水處理微（內(nèi)）電解法是一種利用某些具有不同電極電位的物質(zhì)質(zhì)點間所構(gòu)成的微電池的自身放電作用，分解污水中污染物分子的電化學(xué)方法，它可以用于制革、油田、印染、化工等工業(yè)廢水的凈化處理過程。

在污水處理工業(yè)中，目前使用的內(nèi)電解法是鐵-碳質(zhì)原電池基材，微電池兩極間產(chǎn)生的電動勢相對于鐵-銅基的原電池而言較小，因此有機(jī)污染物分子的降解效率較低。

鐵-銅基原電池具有更高的電動勢及放電勢能，故由此產(chǎn)生的電化學(xué)反應(yīng)對促使有機(jī)污染物分子的分解具有更高效率。

近年來，國內(nèi)外已有涉及采用上述原理處理污水的專利報道，如：

CN1382649A公開了一種催化鐵內(nèi)電解處理難降解廢水的方法，包括先將銅和鐵按WCu/WFe=0.1-1.0秤量好，并根據(jù)廢水的不同情況加入銅和鐵總重量的0%~10%的陽離子表面活性劑改性的沸石，充分混合，放入濾池；將廢水的pH調(diào)到4.5-11.0，在不曝氣的情況下，按回流比為2∶1-10∶1充分反應(yīng)一段時間，隨后pH調(diào)到8.0-9.0，使Fe³⁺進(jìn)一步生成絮凝劑Fe(OH)₃，將廢水中懸浮固體、膠體物質(zhì)凝聚，并吸附可溶性污染物一起沉淀，使廢水得到凈化。

CN1915846A公開了一種曝氣催化鐵內(nèi)電解法污水強(qiáng)化一級處理方法，其步驟包括：a.廢水經(jīng)格柵、沉砂預(yù)處理后進(jìn)入曝氣催化鐵內(nèi)電解池，通過曝氣量的控制使池內(nèi)的溶解氧濃度在0.1~8mg/L，池內(nèi)放置鐵銅混合填料，銅和鐵的比例為WCu/WFe=0~0.5，當(dāng)WCu/WFe=0時，要求鐵的含碳量大于0.15%；b.將曝氣催化鐵內(nèi)電解池的出水進(jìn)行泥水分離，沉淀出水排放。

以上兩種專利技術(shù)的共同點是：它們都是分別以鐵和銅的粒料作為材料，按一定比例混合構(gòu)成微電解反應(yīng)床。其缺陷在于：這種由顆粒型異金屬間構(gòu)成的原電池從嚴(yán)格意義上來講應(yīng)該屬于一種宏電池，因此處理系統(tǒng)能夠?qū)τ袡C(jī)污染物形成有效電化學(xué)降解反應(yīng)的微電池的數(shù)量將明顯受到材料微粒的粒徑和數(shù)量的限制，反應(yīng)效率大受影響。如果采用粒度更為細(xì)小的鐵及銅粉，以增加比表面，則系統(tǒng)的滲透率會降低，污水處理流量或處理效率也相應(yīng)降低。

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發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明通過化學(xué)轉(zhuǎn)化方法將銅以晶粒形式附著在鑄鐵粒狀載體的表面，形成具有不均勻的、眾多的鐵-銅微電極原電池的鐵基銅型高效微電解材料。借助這種材料及固定床反應(yīng)工藝，成功地解決了目前污水處理過程中普通顆粒型鐵-碳基材料，及顆粒型鐵-銅基材料對污水中有機(jī)污染物大分子的電化學(xué)降解效率較低，以及無效銅的耗材量較高的問題。

因此，本發(fā)明提供了一種處理有機(jī)污水的鐵基銅，以及采用該鐵基銅處理污水的方法。

本發(fā)明的第一個目的是這樣實現(xiàn)的：

一種處理有機(jī)污水的鐵基銅，按如下方法制備而成：將鑄鐵屑或鑄鐵粉在5-40%（w/w）堿溶液中浸泡10-130min，過濾，濾出物用水洗2-3?次，再用5-45%（w/w）的無機(jī)中強(qiáng)酸溶液浸泡1-45min，過濾，濾出物用水洗2-3?次，加入到1-50%（w/w）的銅鹽溶液中攪拌1-50min，過濾，濾出物用水洗2-3?次，在氮氣保護(hù)下烘干，即得鐵基銅。

優(yōu)選地，所述的處理有機(jī)污水的鐵基銅，其中所述的堿溶液為氫氧化鈉或碳酸鈉溶液。

優(yōu)選地，所述的處理有機(jī)污水的鐵基銅，其中所述的無機(jī)中強(qiáng)酸選自如下的一種或多種：硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸。

優(yōu)選地，所述的處理有機(jī)污水的鐵基銅，其中所述的銅鹽選自如下的一種或多種：硫酸銅、氯化銅和硝酸銅。

本發(fā)明的第二個目的是這樣實現(xiàn)的：

一種采用上述的鐵基銅處理有機(jī)污水的方法，其特征在于包括如下步驟：

1）將鐵基銅作為填料密實地填入圓柱形或矩形的反應(yīng)器中；

2）在調(diào)節(jié)罐中將污水用硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)酸度至pH=2-6；

3）將調(diào)節(jié)后的酸性污水泵入反容器，污水在反應(yīng)床中的停留時間為10-60min，污染物在反應(yīng)層中發(fā)生電化學(xué)分解后由另一端流出。

本發(fā)明涉及的處理有機(jī)污水的鐵基銅，可以用于含有有機(jī)污染物的工業(yè)生產(chǎn)（如油田，化工，石油煉制，礦業(yè)，醫(yī)藥，染料，紡織等），農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（如畜牧業(yè)等）及城市生活（垃圾滲濾液，生活排放）等廢水的凈化處理工藝中。