[发明专利]一种基于铁碳微电解活化过硫酸盐的预处理有机工业废水的方法

说明书

技术领域

本发明属于工业废水的预处理领域，特别涉及一种基于铁碳微电解活化过硫酸盐的预处理有机工业废水的方法。

背景技术

随着国家节能减排步伐的加快，以及对环境污染治理的决心，污水处理标准日益提高。工业废水不仅排放量大、浓度高，且种类繁多、降解难度大、毒性强、可生化性差。传统的生物处理不能满足处理要求，目前常在生化处理前进行预处理，以期降低生化处理负荷，同时提高废水的可生化性，因此高效的预处理技术亟待需求。

高级氧化技术(Advanced oxidation processes,AOPs)以产生具有强氧化能力的自由基为特点，可使大分子难降解有机物氧化成低毒或者无毒的小分子物质、提高污染物的可生化性，或者将污染物直接进行矿化；另外，AOPs适用范围广、对有机污染物的降解无选择性、反应速度快，因此具有很好的应用前景，被广泛用于各种难降解有机废水的处理。

传统的AOPs是以羟基自由基(HO·)为主要的活性物质降解污染物质，芬顿反应(Fenton)是最常见的一种产生HO·的方式，然而反应过程需要在酸性条件下进行、产生的HO·易发生淬灭、泥量大、处理成本高。近年来，基于硫酸根自由基(SO₄^ˉ·)的高级氧化技术去除难降解有机污染物的方法逐渐受到青睐，该方法主要通过过硫酸盐在一定的活化条件下产生SO₄^ˉ·，SO₄^ˉ·的标准氧化还原电位E⁰＝+2.5～3.1V，接近甚至超过HO·(E⁰＝+1.8～2.7V)。活化过硫酸盐的方法包括加热活化、过渡金属离子活化、UV活化、Fe⁰活化以及活性炭活化等。由于采用过渡金属离子或者Fe⁰活化SO₄^ˉ·的方法相对简单，无需外加热源或者光源，其中Fe²⁺价廉且环境友好，因而受到广泛关注。

然而在实际应用中，Fe²⁺使用量的控制成为影响SO₄^ˉ·氧化效能的重要因素，过量的Fe²⁺会消耗产生的SO₄^ˉ·；另外，过硫酸盐和Fe²⁺反应速率极快，反应很快停止。因此，准确控制Fe²⁺与过硫酸盐反应的量，以及适当延长SO₄^ˉ·与有机污染物的反应时间，可以充分发挥SO₄^ˉ·的氧化效能，提高处理能力。因此，如何简单有效的控制Fe²⁺与过硫酸盐反应的量，减少活化剂的用量，适当延长SO₄^ˉ·与有机污染物的接触时间，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于铁碳微电解活化过硫酸盐的预处理有机工业废水的方法，该方法可解决常规Fe²⁺活化过硫酸盐反应速率过快，反应容易停止的问题。

本发明的一种基于铁碳微电解活化过硫酸盐的预处理有机工业废水的方法，包括：

(1)将铁Fe与碳C按质量比0.2～3：1加入到装有待处理废水的反应器中，调节废水的pH值为3.0-6.0，进行曝气，曝气量为2-6mg/L；

(2)向反应器中加入过硫酸盐，启动反应，0.5～3h后结束反应；其中，过硫酸盐的投加量为1～10mM；

(3)将反应结束后的混合液进行混凝沉淀，即将混合液的pH调至8～10，再加入助凝剂，搅拌，静沉，上清液即为污染物被处理后的出水。

所述步骤(1)中铁的来源为废弃铁刨花，碳的来源为颗粒活性炭。

所述步骤(1)中铁的用量为40-120g/L。

所述步骤(1)中待处理废水为工业废水，含有苯、硝基苯、己内酰胺、壬基酚聚氧乙烯醚(NP10)、三氯甲烷、环己酮等中的至少一种难降解有机污染物。

所述步骤(1)中待处理水的COD为2000～8000mg/L。

所述步骤(1)中用HCl调节废水的pH值。

所述步骤(2)中过硫酸盐为过硫酸钠Na₂S₂O₈或者过硫酸钾K₂S₂O₈。