[發明專利]一種外加過氧化氫的電芬頓處理廢水的方法

有效

• 申請號: 201710790707.0
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107337301B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 張忠國;吳月;孫宇維;何沛然;張健;宮晨皓;梁爽
• 申請（專利權）人: 輕工業環境保護研究所
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供一種外加H₂O₂的電芬頓處理廢水的方法，包括以下步驟：調節廢水的pH值為酸性，得到酸性廢水；對所述酸性廢水進行連續流動去污處理，得到氧化廢水；所述連續流動去污處理包括：在所述酸性廢水的源頭處投加H₂O₂；以含鐵電極為陽極、以惰性電極為陰極，對所述投加H₂O₂的酸性廢水通直流電進行電芬頓反應去污；所述連續流動去污處理在持續曝氣的條件下進行；將所述氧化廢水進行絮凝沉淀處理。實驗結果表明，本發明提供的方法處理某石化企業反滲透濃水10min時，COD去除率即可達57.1％，TOC去除率可達41.6％；處理30min后，COD和TOC去除率分別為61.8％和47.2％。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，特別涉及一種外加H₂O₂的電芬頓處理廢水的方法。

背景技術

電芬頓法因具有過程易控制、處理效率高、環境友好等優點，成為近年來較受歡迎的一種新型基于芬頓化學反應的電化學高級氧化技術。使用芬頓法處理廢水時，在溶液中通入電流，通過陰、陽極反應全部或部分生成芬頓反應所需藥劑，產生·OH。其中芬頓試劑所需Fe²⁺可以通過外部投加、陽極鐵氧化、陰極鐵還原方法獲得；而H₂O₂則可以通過外部投加或陰極還原產生。根據H₂O₂不同的產生方式，可將電芬頓法分為陰極原位產生H₂O₂電芬頓法和外加H₂O₂電芬頓法。

陰極原位產生H₂O₂電芬頓法對陰極材料綜合性能要求較高，不僅要求電極具備較高的析氫超電位和兩電子氧化還原催化活性，而且要求電極在廢水中具有較高的穩定性和抗腐蝕性，從而導致電極成本較高，增加投資。并且，H₂O₂原位產生效率很低，從而導致·OH產生量很低，最終影響高級氧化效果。綜上，原位產生H₂O₂的電芬頓法因其效率低、成本高等問題，目前尚未實現工程應用。

外加H₂O₂的電芬頓法直接在廢水中投放H₂O₂，無需陰極反應制備H₂O₂，因此對電極的要求較低；此外，外加H₂O₂的方式便于控制和調節H₂O₂濃度，可保證反應體系內具有充足的H₂O₂，廢水處理效率高，能夠避免H₂O₂原位產生時因其產生量低而影響廢水處理效率的問題。因此，外加H₂O₂的電芬頓法在工程投資和處理效果方面具有顯著的優勢。

此外，對于原位產生H₂O₂的電芬頓法，由于陰極原位產生H₂O₂需要溶解氧，因此一般需要進行曝氣。而對于常規的外加H₂O₂的電芬頓法，因無需為陰極產生H₂O₂提供溶解氧，且一般認為曝氣會將電芬頓體系中的Fe²⁺轉化為Fe³⁺，不利于芬頓反應，因此不進行曝氣。

但是，常規的外加H₂O₂的電芬頓法處理效率依然較低，即使采用較長的水力停留時間，其對有機物的去除效率仍然有限。如有學者采用惰性電極作為陰、陽兩級，外加Fe²⁺和H₂O₂，處理反滲透濃水時，最佳條件下即使反應120min后，有機物去除率僅為49.7％。

發明內容