[發明專利]有機廢水的處理方法

有效

• 申請號: 202210137733.4
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114656024B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 曾澤華;尹翔鷺;高榮榮;代宇;滕艾均;張東彬
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團北京研究院有限公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 辛誠

本發明公開了一種有機廢水的處理方法，包括以二氧化釩作為類芬頓催化劑，將其和過硫酸鹽加入有機廢水中于常溫、攪拌的條件下進行反應，去除有機污染物的步驟。本發明所述的有機廢水的處理方法，其以二氧化釩作為類芬頓催化劑，與過硫酸鹽共用，能夠高效活化體系中過硫酸鹽，生成具有氧化性的活性物質如羥基自由基、超氧自由基、硫酸根自由基、單線態氧等，可有效氧化降解水中的有機污染物，降低廢水的毒性。

技術領域

本發明涉及廢水處理領域，尤其涉及一種有機廢水的處理方法。

背景技術

隨著工業、農業的蓬勃發展越來越多的難降解有機污染物未經處理直接排入環境中，由于具有毒性和生物積蓄性的特點，對人類和其他生物的生存和健康產生了巨大威脅，水環境污染問題變成了全球性的亟待解決的問題。芬頓(Fenton)法和類芬頓法是處理有機廢水的研究熱點之一，具有操作簡便、降解速度快、經濟、對環境友好等特點。有均相催化和非均相催化之分，其中非均相催化因受環境pH影響小，能回收循環利用近年來受到了廣泛關注。非均相催化劑有很多種，包括金屬有機骨架類、水滑石類以及粘土類等。

在過渡金屬中，釩的價格比鈷、鎳便宜，環境友好，且是一個典型的多價(V⁵⁺、V⁴⁺、V³⁺和V²⁺)過渡金屬元素，所以，釩可形成多種氧化物以及含氧酸鹽。其中二氧化釩是一種常見的釩氧化合物，而層狀B相VO₂由于其特有的層狀結構和層間化學反應活性使其在離子交換、吸附、傳導、分離等諸多領域具有廣闊的應用前途，例如其優異的電化學性能使其在鋰離子電池和超級電容器的電極材料應用領域備受關注。

過二硫酸鹽(PDS)因為價格便宜和較高的氧化能力而具有很廣的用途，在水處理的應用中，過硫酸鉀和過硫酸鈉都有著較廣的應用空間。過一硫酸鹽(PMS)，即單過硫酸鹽，相對較為穩定且水溶性較高，由于其具有不對稱的結構，其氧化能力比過二硫酸鹽更強，但價格比過二硫酸鹽貴。

發明人發現，現有相關技術中對層狀B相二氧化釩的制備方法主要是水熱法，處理方法單一，且存在流程長、能耗高、純度不夠高等問題。層狀B相二氧化釩由于其獨特的性質，應用十分廣泛，但目前還沒有關于利用二氧化釩作為催化劑活化過硫酸鹽直接降解有機污染物的報道。

發明內容

有鑒于此，本發明的一個目的在于提出一種有機廢水的處理方法，其以二氧化釩作為類芬頓催化劑，與過硫酸鹽共用，能夠高效活化體系中過硫酸鹽，生成具有氧化性的活性物質如羥基自由基、超氧自由基、硫酸根自由基、單線態氧等，可有效氧化降解水中的有機污染物，降低廢水的毒性。

為達到上述目的，本發明的實施例提出了一種有機廢水的處理方法，包括以二氧化釩作為類芬頓催化劑，將其和過硫酸鹽加入有機廢水中于常溫、攪拌的條件下進行反應，去除有機污染物的步驟。

本發明實施例的有機廢水的處理方法，其以二氧化釩作為類芬頓催化劑，與過硫酸鹽共用，能夠高效活化體系中過硫酸鹽，生成具有氧化性的活性物質如羥基自由基、超氧自由基、硫酸根自由基、單線態氧等，可有效氧化降解水中的有機污染物，降低廢水的毒性。

在本發明的一些實施例中，所述二氧化釩為層狀B相二氧化釩。

在本發明的一些實施例中，所述過硫酸鹽為過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨或過硫酸氫鉀復合鹽中的一種或兩種以上。需要說明的是，本發明實施例的有機廢水的處理方法中，過硫酸鹽的陽離子并不參與反應，過硫酸鹽中參與反應的為過硫酸根離子，過硫酸根離子具有強氧化能力。

在本發明的一些實施例中，所述有機污染物的濃度為20ppm，過硫酸鹽的濃度為5-10mmol/L，催化劑的用量為150-300mg/L。