[發(fā)明專利]一種強化鐵炭微電解聯(lián)合過硫酸鹽深度處理造紙廢水的方法

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• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110818036A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設計）人: 王森;肖雪莉;易佩;張安龍
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72;C02F103/28
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

一種強化鐵炭微電解聯(lián)合過硫酸鹽深度處理造紙廢水的方法，包括以下步驟：步驟一：檢測造紙廠污水處理站二沉池出水主要水質指標；步驟二：取400mL廢水于500mL燒杯中，調節(jié)pH為2～9，依次投加鐵粉、活性炭和K₂S₂O₈，并進行曝氣；步驟三：常溫下反應2～3h，取適量溶液調至pH＝9～9.5，然后在3500r/min下離心30min，取上清液用于檢測其COD、色度。本發(fā)明在鐵炭微電解聯(lián)合過硫酸鹽的基礎上加入曝氣，不僅能夠提高原體系對造紙廢水的處理效果，而且能夠緩解反應后期鐵炭板結的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及造紙廢水深度處理領域，具體涉及一種強化鐵炭微電解聯(lián)合過硫酸鹽深度處理造紙廢水的方法。

背景技術

制漿造紙過程產生的廢水污染物成分復雜，色度深，處理困難，而且排放量大，是造成環(huán)境污染的主要污染源之一。目前制漿造紙廢水一般都經一級物化和二級生化處理，但是出水水質依然存在COD含量較高、色度深等問題，難以達到GB3544-2008制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準的要求，因此對制漿造紙廢水二級出水進行深度處理研究，進一步降低出水COD含量，提高出水質量，對環(huán)境保護和造紙行業(yè)的發(fā)展具有重要意義和廣闊的應用前景。常見的深度處理的方法包括物化法、生化法以及高級氧化法。其中物化法包括混凝法、吸附法和膜分離法；生化法包括好氧生化法和厭氧生化法；高級氧化法相關方法有基于硫酸根自由基(SO₄^－·)的高級氧化法、Fenton氧化法﹑臭氧氧化法﹑光催化氧化法﹑電化學氧化法等^[3]。傳統(tǒng)的深度處理方法雖然有一定的處理效果，但也會存在效率不高、有二次污染、成本高等問題。與傳統(tǒng)的水處理方法相比，高級氧化技術具有氧化能力強、氧化過程無選擇性、反應徹底、可連續(xù)操作及占地面積小等優(yōu)點，特別是對成分復雜、深度處理要求高的制漿造紙廢水的處理具有極大的應用價值。

基于硫酸根自由基的新型高級氧化技術是近幾年來迅速發(fā)展起來的處理難降解有機污染物的水處理技術。過硫酸鹽(PS)溶解于水中電離出過硫酸根離子S₂O₈^2-。S₂O₈^2-具有較強的氧化性，在室溫下相對穩(wěn)定，其氧化還原電位為E₀＝2.01V，但是它對有機物的氧化速率較慢，去除效果甚微。然而，在UV、超聲、熱以及過渡金屬等活化條件下，過硫酸根離子能產生SO₄^－·，SO₄^－·具有極強的氧化能力。在過硫酸鹽的活化方式中，過渡金屬活化操作簡單，污染物去除效果好，其中，Fe²⁺活化過硫酸鹽產生硫酸根自由基最受研究者青睞。但在金屬離子活化過硫酸鹽產生SO₄^－·過程中速度較快，這反而降低了SO₄^－·的利用率。

鐵炭微電解聯(lián)合過硫酸鹽高級氧化技術是近幾年提出的一種新方法。由鐵炭微電解反應生成了高化學活性的Fe²⁺與[H]，這些物質不僅可以直接破壞有機污染物碳鏈，Fe²⁺還可以活化過硫酸鹽產生強氧化性的SO₄^－·。同時體系中原有的Fe⁰還可持續(xù)地還原Fe³⁺生成Fe²⁺，生成的Fe²⁺又可繼續(xù)活化過硫酸鹽。但是在實際應用中仍存在處理效果不佳、鐵炭材料板結從而降低污染物去除效果等問題。因此如何提高鐵炭微電解聯(lián)合過硫酸鹽深度處理造紙廢水的效果是重要的研究方向。

發(fā)明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種強化鐵炭微電解聯(lián)合過硫酸鹽深度處理造紙廢水的方法，在鐵炭微電解聯(lián)合過硫酸鹽的基礎上加入曝氣，不僅能夠提高原體系對造紙廢水的處理效果，而且能夠緩解反應后期鐵炭板結的問題。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：