[发明专利]一种有机废水催化氧化方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种有机废水催化氧化方法。

背景技术

环境保护是当前人类社会广泛关注的一个问题，随着国民经济的发展，水污染和土壤污染已成为环境治理的一大难题。近十年来，高级氧化技术被广泛应用于有机废水和土壤的治理中，特别是如何促进高级氧化技术的处理效率成为了科学研究的热点。目前，引入光、电或金属离子催化剂的方法被学者广泛研究并取得了很好的效果，然而，这些方法有的是建立在消耗其它能源的基础上，有的可能会带来有毒的过渡金属离子。因此，发展新颖、环境友好、高效的高级氧化技术仍十分紧迫。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种有机废水催化氧化方法。

一种有机废水催化氧化方法，包括以下步骤：在有机废水中依次加入醇、含铁催化剂、添加剂和氧化剂，其中，醇、添加剂与氧化剂的摩尔比为80～100：1：1～2，搅拌使其进行反应。

所述的含铁催化剂的浓度为0.5～1g/L。

所述的醇为甲醇、乙醇或叔丁醇。

所述的含铁催化剂为四氧化三铁、赤铁矿、磁铁矿、针铁矿（α-FeOOH）或Fe-SBA-15。

所述的添加剂为盐酸羟胺、维生素C或维生素E。

所述的氧化剂为过硫酸盐、过氧化氢、高锰酸钾或其混合物。

所述的过硫酸盐为过一硫酸盐或过二硫酸盐。

染料废水不仅会使自然水着色，影响美观，而且大多数染料都具有难生物降解的性质。在所有的染料中，偶氮染料的应用是最为广泛的。本发明在现有的活化氧化剂技术的基础上，以偶氮染料橙黄Ⅱ模拟的染料废水为目标污染物，提出了一种新颖的“醇/催化剂/氧化剂/添加剂”体系处理有机污染废水的方法，主要反应均发生于催化剂表面，且催化剂可以多次重复利用，解决了降解有机废水方法中催化剂重复性差且耗时长等诸多问题。另外，本发明添加了环境友好的维生素C和维生素E，并且可以有效利用含醇废液，是一种环保且经济的有机污染废水处理方法，节约成本，减少污染。

本发明与现有技术相比具有以下特点和有益效果：

1.本发明可以利用在甲醇生产和使用过程中产生的甲醇废液或其他含醇废液，达到资源的最大化利用；

2.本发明中的含铁催化剂可以重复利用，重复利用前无需活化处理，且重复使用的效果更好，这在以前是未曾报道的；

3.本发明不需要消耗光、电等额外能量，降低了污水处理成本；

4.本发明工艺流程十分简单，可操作性强，具有广阔的实际应用前景。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

四氧化三铁/过硫酸钠体系：向橙黄Ⅱ废水中加入四氧化三铁，然后加入过硫酸钠，混合均匀，反应开始，此时体系中四氧化三铁浓度为1g/L、过硫酸钠浓度为5mmol/L、橙黄Ⅱ浓度为20mg/L；搅拌反应30分钟，测得橙黄Ⅱ的脱色率为10%。

四氧化三铁/维生素C/过硫酸钠体系：向橙黄Ⅱ废水中依次加入四氧化三铁和维生素C，最后加入过硫酸钠，混合均匀，反应开始，此时体系中四氧化三铁浓度为1g/L、维生素C浓度为2.5mmol/L、过硫酸钠浓度为5mmol/L、橙黄Ⅱ浓度为20mg/L；搅拌反应30分钟，测得橙黄Ⅱ的脱色率约为15%。

四氧化三铁/甲醇/过硫酸钠体系：向橙黄Ⅱ废水中依次加入四氧化三铁和甲醇，最后加入过硫酸钠，混合均匀，反应开始，此时体系中四氧化三铁浓度为1g/L、甲醇浓度为0.25mol/L、过硫酸钠浓度为5mmol/L、橙黄Ⅱ浓度为20mg/L；搅拌反应30分钟，测得橙黄Ⅱ的脱色率为6%。

四氧化三铁/甲醇/维生素C/过硫酸钠体系：向橙黄Ⅱ废水中依次加入四氧化三铁、甲醇和维生素C，最后加入过硫酸钠，混合均匀，反应开始，此时体系中四氧化三铁浓度为1g/L、甲醇浓度为0.25mol/L、维生素C浓度为2.5mmol/L、过硫酸钠浓度为5mmol/L、橙黄Ⅱ浓度为20mg/L；搅拌反应30分钟，测得橙黄Ⅱ的脱色率为100%。

由以上结果可看出，仅添加维生素C对四氧化三铁/过硫酸钠体系降解污染物的促进效果非常有限，仅添加甲醇会对四氧化三铁/过硫酸钠体系造成一些抑制作用。然而，同时添加维生素C和甲醇，橙黄Ⅱ却能够被快速降解。这说明维生素C和甲醇促进四氧化三铁活化过硫酸盐降解污染物中发挥着极为重要的的协同作用。

实施例2