[發明專利]一種水熱過硫酸鹽催化氧化高效降解廢水有機物的方法

有效

• 申請號: 202210132194.5
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114163061B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 秦剛華;劉春紅;高強生;徐顏軍;祁志福;董瑩;卓佐西;蔣書涵;胡晨暉
• 申請（專利權）人: 浙江浙能技術研究院有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及一種水熱過硫酸鹽催化氧化高效降解廢水有機物的方法，包括步驟：向廢水中加入過硫酸鹽，攪拌設定時長，直至過硫酸鹽溶解；將廢水的pH值調控到設定范圍；將加入過硫酸鹽并且經過pH值調節的廢水先經過外部熱源進行預熱活化反應；將廢水溫度保持在預熱溫度設定時長；向進行預熱活化反應后的廢水中加入水熱催化劑，進行催化氧化反應。本發明的有益效果是：本發明通過熱活化過硫酸鹽快速產生硫酸根自由基，將難降解有機物進行快速的斷鏈處理，再利用熱態下加快了催化氧化的反應速度，同時在鋁基、碳基、硅基等大比表面積催化劑的作用下的強吸附和催化的有機結合，加速了水中有機物的降解和礦化。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，尤其涉及一種通過外場輔助熱活化過硫酸鹽催化氧化高效降解高含鹽廢水中溶解性有機污染物的方法。

背景技術

煤化工、石油化工、制藥、印染、焦化等行業在生產過程中都會產生大量的有機廢水；另外人類活動中大量化學洗滌藥劑的使用和排放，導致一些黑臭河的出現，黑臭河中也存有大量的有機廢水；難降解有機廢水往往含有大量的難生物降解的多環芳烴、鹵代烴或者是一些酯類有機物；由于有機廢水中有機物種類多，成分復雜，有些還有毒性，這類廢水對水環境的危害很大，必須得到徹底的礦化處理；

這些廢水中有的廢水含鹽量也很高，普通的生化處理無法降解，而一般的以羥基自由基主導的高級氧化技術也會受到含有高濃度鹵素離子的抑制，使廢水降解無法達到預期效果，現有的超臨界水或者濕式氧化則需要高溫高壓（如在170～270℃,5～80kg/cm²）下進行，應用條件苛刻，不利于大規模推廣應用。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種水熱過硫酸鹽催化氧化高效降解廢水有機物的方法。

這種水熱過硫酸鹽催化氧化高效降解廢水有機物的方法，包括以下步驟：

步驟1、向廢水中加入過硫酸鹽，攪拌設定時長，直至過硫酸鹽溶解；

步驟2、檢測步驟1所得已加入過硫酸鹽的廢水的pH值，檢測已加入過硫酸鹽的廢水中二氧化硅或硅酸根離子的含量、COD值或TOC值、鈣離子含量、鎂離子含量和碳酸根離子含量；調整已加入過硫酸鹽的廢水的pH值，將廢水的pH值調控到設定范圍；

步驟3、將加入過硫酸鹽并且經過pH值調節的廢水先經過外部熱源進行預熱活化反應；將廢水溫度保持在預熱溫度設定時長；熱活化的自由基產生的化學反應方程為：

S₂O₈^-2+heat 2SO₄^-

步驟4、向進行預熱活化反應后的廢水中加入水熱催化劑，進行催化氧化反應。

作為優選，步驟1中過硫酸鹽的加藥量由廢水中有機物含量及處理后出水有機物濃度來確定，有機物含量用化學耗氧量COD或總有機碳TOC來計算；過硫酸鹽的加藥量M與進出水有機物濃度差?TOC的比例為（5：1）～（15:1）；對過硫酸鹽和廢水的混合物攪拌10～25min。

作為優選，步驟2中調控廢水的pH值至4～11。

作為優選，步驟1中過硫酸鹽的加藥量M與進出水有機物濃度差?TOC的比例為（6：1）～（12:1）；步驟2中調控廢水的pH值至5～10。

作為優選，步驟3中外部熱源進行預熱活化反應的溫度為60℃～120℃，預熱活化反應的壓力為0.02Mpa～0.2Mpa；將廢水溫度保持在預熱溫度10～30min。

作為優選，步驟3中外部熱源進行預熱活化反應的溫度為65℃～100℃，預熱活化反應的壓力為0.025MPa～0.1MPa；將廢水溫度保持在預熱溫度10～25min。