[發明專利]一種利用芬頓反應去除廢水中有機污染物的方法

有效

• 申請號: 201610230812.4
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105753231B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 王文慶
• 申請（專利權）人: 佛山市嘉沃農業科技合伙企業（有限合伙）
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;B01J23/83;C02F101/30
• 代理公司: 廣州海藻專利代理事務所(普通合伙) 44386
• 代理人: 王敏

本發明公開了一種利用芬頓反應去除廢水中有機污染物的方法，該方法聯合芬頓反應和超聲，兩種方法相互協同，大大提高了廢水中有機污染物的去除率，芬頓反應中的催化劑采用還原性石墨烯負載納米零價鈰/零價鐵復合材料，還原性石墨烯上納米零價鐵和零價鈰的負載比為10:1?20:1。該方法高效環保，有機污染物去除率高，速度快，對水不造成二次污染。

技術領域：

本發明涉及水處理技術領域，具體的涉及一種利用芬頓反應去除廢水中有機污染物的方法。

背景技術：

一直以來，高濃度難降解的有機廢水是污水處理技術的難點問題。此類廢水主要是染料、農藥。生物醫藥、化工等生產過程中所產生的廢水。此類廢水污染物組成復雜、種類多、污染物濃度高、毒性大、鹽分較高，難于生物降解，如果這些物質不加治理就排放到環境中，勢必嚴重污染生態環境和威脅人體健康，因此，必須采用預處理技術。有關廢水處理的文獻報道很多，但是芬頓反應使最近研究的一個熱點之一。

芬頓試劑一般是指Fe²⁺和H₂O₂構成的氧化體系，是一種不需要高溫高壓、而且設備簡單的化學氧化處理技術。逐步發展起來的非均相芬頓反應，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。但是負載過程比較麻煩，且負載的催化劑不太穩定，催化效果不好。

發明內容：

本發明的目的是提供一種利用芬頓反應去除廢水中有機污染物的方法，該方法可有效除去廢水中的有機污染物，，對水不會造成二次污染。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種利用芬頓反應去除廢水中有機污染物的方法，包括以下步驟：

(1)調節廢水的pH為3-4，使廢水在高壓脈沖電凝設備中進行高壓脈沖電凝反應；

(2)向步驟(1)中的廢水中加入雙氧水、還原性石墨烯負載納米零價鈰/零價鐵復合材料，調節pH至1.5-3.5，在50-70℃下反應1-2h，然后在聲能密度為0.1-3W/m³的條件下超聲20-50min，然后調整廢水pH為8.5-9，加入混凝劑進行混凝沉淀反應。

作為上述技術方案的優選，步驟(1)中，所述高壓脈沖電凝設備采用100V-400V 的交流電輸入，經整流后轉變為直流電，然后利用脈沖發生器，形成80V-350V脈沖電壓。

作為上述技術方案的優選，步驟(1)中，所述高壓脈沖電凝設備所采用的陰陽極板為碳含量在0.5-1.5wt％以上的鐵板，極板之間的間距為20mm。

作為上述技術方案的優選，步驟(1)中，所述高壓脈沖電凝反應的條件為：電流強度為5-15A，反應時間為60-120min。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述還原性石墨烯負載納米零價鈰/零價鐵復合材料的制備方法包括以下步驟：

1)將氧化石墨烯和去離子水混合攪拌均勻，在500-1000W的功率下超聲1.5-2.5h，然后加入Ce(NO₃)₃·6H₂O、FeSO₄·7H₂O，形成混合溶液，最后在氬氣氣氛保護下機械攪拌1-1.5h，使混合溶液處于無氧狀態；

2)在上述混合溶液中加入KBH₄溶液進行反應，反應過程中持續鼓入氬氣，使反應在無氧狀態下進行，反應結束后，將生成的沉淀洗滌并真空干燥后獲得還原性石墨烯負載納米零價鈰/零價鐵復合材料。