[發明專利]一種基于UV/氯高級氧化技術處理重金屬絡合廢水的方法

有效

• 申請號: 201710474299.8
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107188265B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 黃先鋒;王義;王茜然;鄭向勇;張業健;金展;趙敏
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/76;C02F1/66;C02F9/08;C02F101/20
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 傅敏華

本發明屬于工業廢水處理領域，具體地說，涉及一種基于UV/氯高級氧化技術處理重金屬絡合廢水的方法。采用如下技術方案，一種基于UV/氯高級氧化技術處理重金屬絡合廢水的方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）向重金屬絡合廢水中投加氯系氧化劑，然后用鹽酸或氫氧化鈉溶液調節水質pH并攪拌，進行光照處理破壞絡合結構，所述氯系氧化劑產生的活性氯與水中絡合態重金屬的摩爾當量比5~150:1投加；（2）調節pH值使重金屬形成沉淀，之后通過固液分離即完成廢水處理。通過采用上述方案，本發明提供一種可實現對電鍍、制革、印刷電路板等多行業廢水進行經濟、高效處理的新型的一種UV/氯高級氧化技術處理重金屬絡合廢水的方法。

技術領域

本發明屬于工業廢水處理領域，具體地說，涉及一種基于UV/氯高級氧化技術處理重金屬絡合廢水的方法。

背景技術

絡合重金屬廢水是當前工業廢水的治理的重點與難點，主要來源于電鍍、線路板、表面處理、制革和造紙等行業，對人類健康和生態環境造成嚴重威脅。由于檸檬酸、酒石酸、海藻酸鈉、EDTA和NTA等有機絡合劑廣泛應用于在這些行業的生產工序中，導致廢水中重金屬以絡合形態存在。相比游離態的重金屬，絡合態重金屬因結構穩定，難以被傳統的化學沉淀、混凝、吸附等方法有效去除。因此，發展高效且經濟的絡合態重金屬絡合廢水處理新技術迫在眉睫。

近年來，高級氧化技術 (AOPs) 因氧化能力強、反應速率快、處理效率高而在絡合態重金屬處理方面受到廣泛關注。主要的方法包括UV/H₂O₂、光催化氧化、電化學氧化和光電催化耦合聯用等。這些方法能較為有效地破壞絡合態重金屬的絡合結構，但目前仍處于在實驗室研究階段，受限于藥劑成本、處理效率、催化材料活性與穩定性、反應器構造等諸多因素，難以實現工業化應用。

近年來，紫外/氯高級氧化技術因可同時產生羥基自由基（HO·）、活性氯（Cl·、Cl₂·^-和ClO·等）等多種強氧化性活性氧化物物種而受到廣大研究者們的青睞。該技術可有效降解水中農藥、內分泌干擾素(EDCs)、藥物及個人護膚品（PPCPs）等持久性有機污染物，因而在水與廢水處理中具有廣闊的應用前景。HO·是一種非選擇性的強氧化性，可與EDTA、NTA、檸檬酸等絡合態重金屬發生快速的氧化反應，其二級反應速率常數高達為10⁸~10⁹ M^-1s^-1。Cl·、Cl₂·^-和ClO·等活性氯也可快速氧化EDTA、NTA、檸檬酸等絡合態重金屬，其反應速率常數也高達~10¹⁰ M^-1s^-1。因此，UV/氯體系中的HO·和活性氯等活性物種可有效破壞EDTA、NTA、檸檬酸等絡合態重金屬的絡合結構。

氧化破絡是逐步脫羧的過程，有機經脫羧最終轉化為草酸、乙酸、甲酸等小分子有機物以及CO₂、NO₃^-等無機物，而重金屬則以自由態或弱配體絡合態（如與草酸、乙酸等絡合）游離于溶液中，可在堿性pH下通過沉淀去除。因此，UV/氯高級氧化技術實現對絡合態重金屬破絡，釋放出重金屬可通過加堿沉淀得以去除。

發明內容

本發明為了克服現有技術存在處理重金屬絡合廢水效果差，而現有的高級氧化技術又受藥劑成本、催化或電極材料等因素限制這一現狀的問題，提供一種可實現對電鍍、制革、印刷電路板等多行業廢水進行經濟、高效處理的新型的一種UV/氯高級氧化技術處理重金屬絡合廢水的方法。