[发明专利]一种难降解有机废水的处理方法

说明书

本发明公开了一种难降解有机废水的处理方法，收集难降解有机废水，废水中加入铝‑碳纳米管‑四氧化三铁复合物颗粒，调节废水的pH值至酸性，在通入氧气的条件下搅拌发生反应，反应完成后调节混合溶液的pH值至6～9，固液分离，上清液即为处理后的水。本发明方法是在常温常压下进行，反应条件温和；工艺简单，既不需要外加过H₂O₂和催化剂，也不需要外加投药设备，投入小；添加的功能材料环境友好，不产生二次污染；废水处理时间短，处理效果好，适用于工业化大规模生产。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种难降解有机废水的处理方法。

背景技术

随着现代工业的不断发展，通过各种途径进入水体中的有毒、难降解有机污染物（如含芳环类化合物、有机聚合物、表面活性剂等）的数量和种类急剧增加，对水环境造成了严重污染，直接威胁着人类的健康。对废水中有毒、难降解污染物的有效去除是废水处理中的关键环节。众多研究表明，传统的生物处理方法很难达到理想的处理效果，而用·OH 自由基为主要氧化剂的高级氧化技术更适合处理难降解有机废水。其中，Fenton氧化技术因反应条件温和、操作简单、反应速率快在难生物降解有机废水处理中已引起广泛关注。

传统的Fenton氧化技术主要通过往废水中外加二价铁离子和过氧化氢来产生·OH自由基从而实现有机物的降解，但目前存在以下问题：（1）H₂O₂稳定性差、运输贮存不便；（2）Fenton法适应的pH范围窄、铁污泥产生量大、难以实现催化剂的循环使用。为解决H₂O₂的不稳定而带来的H₂O₂药剂运输贮存不便等问题，近年来，原位产生H₂O₂的电-Fenton法、光Fenton法和微生物燃料电池法等受到人们的关注。但电-Fenton法需要外加电流，体系中需要大量的无机盐作为电解质，不适用于电导率较低的污水；光Fenton法需要较高的能量，成本较高；微生物燃料电池过程需要解决微生物营养物质的供给以及生物污泥的处理问题。因此，研究操作简单且效率高的原位产H₂O₂的技术备受人们关注。为扩展Fenton氧化法适用pH范围、减少铁泥生成，反应后能分离回收非均相催化剂，20世纪90年代出现的一种以含铁固体做催化剂（如零价铁、Fe₃O₄等）的非均相类Fenton法日益受到人们的关注。若能解决类Fenton氧化法中的外加H₂O₂药剂问题，则可大大提高该方法的应用前景。因此，研究操作简单的原位产生H₂O₂类Fenton氧化技术具有较高的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种难降解有机废水的处理方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种难降解有机废水的处理方法，所述处理方法为：收集难降解有机废水，废水中加入铝-碳纳米管-四氧化三铁复合物颗粒，调节废水的pH值至酸性，在通入氧气的条件下搅拌发生反应，反应完成后调节混合溶液的pH值至6～9，固液分离，上清液即为处理后的水。

进一步地，所述的铝-碳纳米管-四氧化三铁复合物颗粒采用以下方法制备：

S1. 制备碳纳米管-四氧化三铁：将FeCl₃·6H₂O和FeSO₄·7H₂O混合溶液加入到耐酸碱的反应瓶中，再加入碳纳米管，搅拌均匀后混合溶液超声处理25～35min，随后在氮气氛围下向反应体系中缓慢加入2mol/L的NH₃·H₂O溶液，直至体系pH为10～12，40℃恒温搅拌25～35min，然后用去离子水洗涤至中性，倾去上清液，在55～65℃的真空干燥箱中干燥5～7h，制得碳纳米管-四氧化三铁；