[發明專利]一種免合成非均相芬頓處理有機廢水的處理方法

無效

• 申請號: 201210287653.3
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102765800A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 馬建鋒;李良銀;姚超;李定龍
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及環境污染控制技術領域，尤其涉及一種免合成非均相芬頓處理有機廢水的處理方法。

背景技術

芬頓（Fenton）試劑一般是指Fe²⁺和H₂O₂構成的氧化體系，由法國科學家H.J.H.Fenton于1894年發明，是一種不需要高溫高壓，而且設備簡單的化學氧化水處理技術。早期芬頓試劑主要應用于有機分析化學和有機合成反應，1964年，Eisenhouser首次將芬頓反應作為廢水處理的技術運用，并在苯酚及烷基苯廢水處理實驗中獲得成功。傳統的芬頓反應會造成鐵離子流失，為解決這個問題，逐步發展起非均相芬頓反應，該反應體系通常是將催化性能最強的鐵離子負載到不同的載體上，在保持其催化活性同時獲得固-液分離能力、避免二次污染。非均相芬頓反應體系具有反應效率高、有效pH范圍寬廣以及催化劑可再生利用等優勢，是一項極具發展潛力的新型高級氧化工藝。目前，多相芬頓催化降解污染物的過程是：（1）制備催化劑，將鐵氧化物負載到活性炭、沸石分子篩、粘土等載體上；（2）催化降解，將負載型催化劑投入有機廢水中使用。在該過程中制備催化劑是關鍵的步驟，首先需要選擇合適的載體，要求比表面積大、穩定，并要經過一系列的負載過程，比如在膨潤土層間負載氧化鐵（Chemosphere.2006,65(7):1249-1255.）在反應的過程中溶解出Fe²⁺，參與芬頓反應。該過程會影響反應速度，并且負載的氧化鐵不可能全部溶解，這樣會影響反應效率。

膨潤土是以蒙脫石（Montmorillonite）為主要礦物的粘土巖。蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸鹽礦物，由兩個硅氧四面體中間夾一個鋁（鎂）氧（氫氧）八面體組成，屬于2：1型的三層粘土礦物。晶層間距離為0.96~2.14nm，這些納米片層團聚在一起，形成幾百納米到幾微米的粘土顆粒。膨潤土有很強的陽離子交換能力，在一定的物理-化學條件下，Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等可相互交換。陽離子交換性是膨潤土的重要工藝特性，利用這一特性，可以對膨潤土進行改性，如制備膨潤土負載催化劑。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術中膨潤土負載芬頓催化劑合成工藝復雜并且處理效率低的不足，提供一種免合成非均相芬頓處理有機廢水的處理方法。

為解決上述技術問題本發明采用的技術方案是：一種免合成非均相芬頓處理有機廢水的處理方法，其步驟如下：

在廢水中直接加入亞鐵離子鹽、H₂O₂和50~200目的膨潤土粉末，膨潤土和廢水的固液質量比為1：1000~10000，亞鐵離子電荷摩爾數為所加入膨潤土陽離子交換量的50~100%，比如膨潤土的陽離子交換量為100mmol/g，加入的亞鐵離子為10mmol，其電荷為20mmol，加入的膨潤土量為0.2g，膨潤土所能交換的陽離子量為20mmol，剛好能100%交換溶液中所存在的亞鐵離子，如果加入的膨潤土的量為0.4g，則亞鐵離子電荷摩爾數為所加入膨潤土陽離子交換量的50%，Fe²⁺與H₂O₂的摩爾比為500~1000：1，調節pH值到5~6，攪拌反應5~10min，沉淀固液分離，廢水可達標排放。

步驟1）中所述的亞鐵離子鹽是水溶性亞鐵離子鹽，包括FeCl₂或FeSO₄。

本發明有益效果是：

（1）省卻原來膨潤土負載氧化鐵催化劑在應用之前的一系列繁瑣的合成步驟。

（2）有機廢水凈化處理時間縮短，效率提高。該過程中相當于在廢水中存在均相芬頓催化反應，相比傳統非均相芬頓反應速度要提高不少。

（3）利用膨潤土的陽離子交換特性，在鐵離子發揮催化作用的同時將其交換到膨潤土層間，避免了鐵離子的流失，避免了水中鐵離子的污染并提高了重復利用的可能性。

具體實施方式

以下進一步提供本發明的3個實施例：

實施例1