[發明專利]一種電化學協同過氧乙酸體系處理有機廢水的方法

有效

• 申請號: 202010102103.4
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111252865B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 袁德玲;孫夢婷;唐首鋒
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467;C02F101/30
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙曉琳

本發明提供了一種電化學協同過氧乙酸體系處理有機廢水的方法，屬于水污染治理技術領域。本發明提供的電化學協同過氧乙酸體系處理有機廢水的方法，包括以下步驟：將有機廢水與過氧乙酸在電化學反應器中混合，接通電源后進行電化學氧化反應；所述有機廢水的pH值為4～11。本發明提供方法中，有機污染物在陽極電極表面通過電子轉移直接被氧化或被電化學活化過氧乙酸產生的羥基自由基、?；瓦^氧?；妊趸到?，對有機廢水中的有機污染物的降解效率高；過氧乙酸同時作為電解質，無需額外添加電解質，即可提高電化學體系反應速率；且過氧乙酸還能起到消毒殺菌作用。本發明提供的方法適用pH值范圍廣，對有機污染物的降解效果優異。

技術領域

本發明涉及水污染治理技術領域，具體涉及一種電化學協同過氧乙酸體系處理有機廢水的方法。

背景技術

焦化、制藥、石化、印染、化工等大部分工業廢水具有色度深、有機物含量高、組分復雜、水質變化大、難生物降解及抗氧化性強等特點，且多種有機污染物具有生物毒性或導致“三致”(致癌、致畸、致突變)性能，一旦排入環境將會對生態環境和人類健康安全造成極大威脅。因此，有機廢水的處理問題亟待解決。傳統的物理法、生物法和化學法在處理有機廢水的應用上具有很大局限性，操作復雜或效果不佳。

高級氧化技術(AOPs)因其處理效果好、速度快、無二次污染、適用范圍廣等優點受到人們廣泛關注。其中，基于羥基自由基(·OH)的高級氧化技術具有具有氧化能力高和降解產物不產生二次污染，被廣泛應用于廢水和地下水處理中。過氧化氫是被活化生成·OH的主流氧化劑，但過氧化氫在處理有機污染廢水的反應過程易受到環境溫度和反應pH值的影響，通常需在酸性條件中才能顯示出較強氧化性。

過氧乙酸(PAA)作為一種不產生有毒消毒副產物、適用溫度范圍廣的高效殺菌劑已被廣泛應用于水處理中，但將其用于高級氧化處理污水還有待進一步研究。過氧乙酸結構中具有較弱的O-OH鍵，經活化后可產生更多強氧化自由基來處理目標污染物。目前，活化PAA的方式存在耗能大、步驟繁瑣、易產生二次污染等問題。例如中國專利CN109231412A公開了一種亞鐵離子活化過氧乙酸去除水中雙氯芬酸的方法，利用硫酸亞鐵溶液中的Fe²⁺活化過氧乙酸處理雙氯芬酸廢水。然而，Fe²⁺易被溶解氧等氧化而失效且通常需要在酸性環境中進行。中國專利CN108423793A公開了一種碳納米管活化過氧乙酸降解廢水中污染物的方法，利用碳納米管可吸附并活化過氧乙酸產生·OH氧化污染物質；然而該方法只適用于中性環境。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種電化學協同過氧乙酸體系處理有機廢水的方法。本發明提供的方法對酸性、中性和堿性的有機廢水中的有機污染物的降解效果優異。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種電化學協同過氧乙酸體系處理有機廢水的方法，包括以下步驟：

將有機廢水與過氧乙酸在電化學反應器中混合，接通電源后進行電化學氧化反應；所述有機廢水的pH值為4～11。

優選的，所述過氧乙酸以過氧乙酸水溶液的形式加入，所述過氧乙酸水溶液的濃度為10～20wt％。

優選的，所述接通電源后產生的恒電流為0.01～0.06A。

優選的，所述有機廢水中有機污染物的濃度為5～30mg/L。

優選的，所述有機污染物包括亞甲基藍、甲基橙和四環素中的一種或幾種。

優選的，所述有機廢水的體積和過氧乙酸的質量的比為1L:(0.5～5)g。

優選的，所述電源為直流電源。

優選的，所述電化學反應器的陰極電極和陽極電極平行放置。