[發明專利]一種采用磁性光催化劑耦合芬頓氧化處理油田壓裂返排液的方法

在審

• 申請號: 202211411989.6
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115724517A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 崔曉峰;俞金發;凌山
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/32;C02F1/66;B01J23/745;C02F101/30;C02F103/10
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 葉濛濛

本發明涉及工業廢水處理技術領域，公開了一種采用磁性光催化劑耦合芬頓氧化處理油田壓裂返排液的方法，包括在中性的條件下，向油田壓裂返排液中加入表面活性劑、磁性光催化劑、H₂O₂，在紫外燈源的照射下，磁性光催化劑與芬頓反應耦合氧化降解溶液中的有機物；磁性光催化劑為鐵銅復合氧化物。本發明的有益效果在于：紫外光照射光催化?芬頓氧化耦合，促進油田壓裂返排液中有機物分解，提高光生電荷分離效率和H₂O₂的分解效率，進而提高反應效率；紫外光照射產生的電子e^?促進Fe²⁺、Cu²⁺自身循環反應，無需額外添加鐵源，避免形成鐵泥，催化劑易回收且循環利用效果好，減少處理工序；中性條件下即可促進H₂O₂迅速分解，減少濃硫酸用量，適合規模化推廣應用。

技術領域

本發明涉及工業廢水處理技術領域，尤其涉及一種采用磁性光催化劑耦合芬頓氧化處理油田壓裂返排液的方法。

背景技術

隨著全世界對環境保護觀念的日益增強，對油田壓裂返排液的處理也提出來了更為嚴格的要求。油田壓裂返排液具有高COD值、高穩定性、高粘度、高懸浮物含量等特點，單一的物理或化學方法很難將其去除。尤其是其中的瓜爾膠，瓜爾膠因其水溶性好、粘度高、化學結構穩定，是增稠劑的主要成分之一，但同時也導致其水溶液降解難度大。

目前國內外對壓裂返排液的處理進行了多種方法和工藝研究，如化學氧化、生物酶降解、芬頓氧化。在化學氧化技術中，光催化氧化法具有氧化深度高、無選擇性、可在常溫常用下操作等優勢得到了眾多研究者的關注，如公布號為CN110898828A的中國發明專利公開了一種降解油氣田壓裂返排液中有機物的光催化劑的制備方法，該方法制備的改性膨潤土/Bi₂WO₆復合光催化劑在可見光下光催化氧化去除油田廢水中的有機物。但單一的光催化降解因電子復合率高、光響應性能差等問題導致光催化降解效率低。

芬頓氧化法是以Fe²⁺催化分解H₂O₂產生強氧化性·OH實現污染物降解，而傳統的芬頓氧化反應中H₂O₂分解效率不高，且需要額外添加Fe²⁺的鐵源，還容易形成鐵泥導致回收困難，增加了處理工序；另外，芬頓氧化通常要在酸性條件下進行，這就需要在反應體系中加入大量硫酸，不適合規模化推廣應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于如何提供一種采用磁性光催化劑耦合芬頓氧化處理油田壓裂返排液的方法，以解決單一光催化降解效率低，芬頓氧化需要額外添加Fe²⁺鐵源、易形成鐵泥、回收困難以及需要使用大量硫酸的問題。

本發明通過以下技術手段實現解決上述技術問題：

本發明提出一種采用磁性光催化劑耦合芬頓氧化處理油田壓裂返排液的方法，包括在中性的條件下，向油田壓裂返排液中加入表面活性劑、磁性光催化劑、H₂O₂，在紫外燈源的照射下，磁性光催化劑與芬頓反應耦合氧化降解溶液中的有機物；所述磁性光催化劑為鐵銅復合氧化物。