[發(fā)明專利]以過(guò)硼酸鹽為氧化劑的類芬頓反應(yīng)處理有機(jī)廢水的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910476009.2
• 申請(qǐng)日: 2019-06-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110217877A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐首鋒;王志斌;袁德玲;張晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/72
• 分類號(hào): C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 北京孚睿灣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 張冬花

本發(fā)明公開(kāi)一種以過(guò)硼酸鹽為氧化劑的類芬頓反應(yīng)處理有機(jī)廢水的方法，在室溫下，將茶多酚、亞鐵鹽和過(guò)硼酸鹽三種試劑按摩爾比1:2:1～1:2:8依次加入有機(jī)廢水中，進(jìn)行攪拌反應(yīng)，一定時(shí)間后實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢水的降解。本發(fā)明采用過(guò)硼酸鹽作為H₂O₂的固體來(lái)源，其在水中的pH的適應(yīng)范圍廣，可提高H₂O₂的利用率，茶多酚與鐵形成絡(luò)合物，減少鐵的沉淀，鐵絡(luò)合物的形成可以降低游離鐵的氧化還原電勢(shì)，延長(zhǎng)與氧化劑的反應(yīng)時(shí)間，產(chǎn)生更多的活性物質(zhì)。本發(fā)明的方法適用于處理pH為3～11的有機(jī)廢水，適用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種以過(guò)硼酸鹽為氧化劑的類芬頓反應(yīng)處理有機(jī)廢水的方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，有機(jī)廢水污染相對(duì)較為嚴(yán)重，其濃度高、成分復(fù)雜，含有大量難生物降解的有機(jī)物，極容易造成水質(zhì)惡化，危害人的身體健康。因此，有機(jī)廢水的降解已成為亟待解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的物理吸附法、生物降解法、化學(xué)氧化法、化學(xué)沉淀法已不能滿足對(duì)有機(jī)廢水的高效處理要求，應(yīng)運(yùn)而生的高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs)受到廣泛關(guān)注，其中應(yīng)用最廣泛的是Fenton氧化法，由于可以產(chǎn)生具有很強(qiáng)的氧化性的活性自由基，能快速氧化降解有機(jī)廢水中的有機(jī)污染物。如(專利CN 102020384B)提出“一種基于芬頓反應(yīng)的有機(jī)廢水處理方法”，其包括高壓脈沖電凝反應(yīng)，芬頓反應(yīng)和混凝沉淀反應(yīng)，然而這種方法會(huì)造成較高的能耗造成資源浪費(fèi)。同時(shí)，F(xiàn)enton過(guò)程的pH應(yīng)用范圍窄，主要在偏酸性條件下進(jìn)行；H₂O₂在反應(yīng)中會(huì)發(fā)生歧化分解作用導(dǎo)致利用率下降，并且不利于運(yùn)輸儲(chǔ)存；較多鐵泥的產(chǎn)生造成二次污染。這些原因都限制了Fenton過(guò)程的大規(guī)模應(yīng)用。于是類Fenton反應(yīng)作為一種改進(jìn)Fenton體系在近年來(lái)逐漸興起。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種以過(guò)硼酸鹽為氧化劑的類芬頓反應(yīng)處理有機(jī)廢水的方法，在本發(fā)明的類Fenton體系中，茶多酚作為絡(luò)合劑可有效的延長(zhǎng)溶解態(tài)Fe²⁺和Fe³⁺的存在時(shí)間，促進(jìn)電子的轉(zhuǎn)移，防止鐵的沉淀；過(guò)硼酸鹽是一種無(wú)機(jī)過(guò)氧化物，其無(wú)毒，穩(wěn)定性好，因其溶于水能產(chǎn)生H₂O₂，故可作為H₂O₂的固體來(lái)源，從而可避免H₂O₂溶液的歧化作用，提高H₂O₂的利用率，促進(jìn)·OH的穩(wěn)定產(chǎn)生。特別的是，過(guò)硼酸鹽在pH為10-11的條件下還可以產(chǎn)生H₂O₂，可以大大拓寬類Fenton體系的pH反應(yīng)范圍。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種以過(guò)硼酸鹽為氧化劑的類芬頓反應(yīng)處理有機(jī)廢水的方法，在室溫下，將有機(jī)廢水的pH調(diào)節(jié)到3～11，將茶多酚、亞鐵鹽和過(guò)硼酸鹽三種試劑按摩爾比1:2:1～1:2:8依次加入有機(jī)廢水中，進(jìn)行持續(xù)攪拌反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢水的降解。

優(yōu)選的，所述有機(jī)廢水包括工業(yè)廢水和生活污水。

優(yōu)選的，所述過(guò)硼酸鹽為過(guò)硼酸鈉。

優(yōu)選的，所述亞鐵鹽為FeSO₄·7H₂O。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明利用茶多酚與游離態(tài)Fe²⁺/Fe³⁺絡(luò)合，降低游離態(tài)Fe²⁺/Fe³⁺的氧化還原電勢(shì)，延長(zhǎng)了與氧化劑的反應(yīng)時(shí)間。

(2)過(guò)硼酸鹽作為過(guò)氧化氫的固體來(lái)源，便于運(yùn)輸儲(chǔ)存，同時(shí)可以減少H₂O₂的歧化分解作用，提高H₂O₂的利用率，促進(jìn)·OH的穩(wěn)定產(chǎn)生。