[发明专利]一种基于磁性载体的磁Fenton氧化废水处理方法

说明书

本发明公开了一种基于磁性载体的磁Fenton氧化废水处理方法，包括如下步骤：(1)在磁分离水处理系统的混合反应池内投加磁性载体，调节废水pH到4‑6；(2)混合反应池出水进入氧化池内，向氧化池内投加双氧水；(3)氧化池出水进入调碱池，调节废水pH值至中性并投加絮凝剂，搅拌混合产生大颗粒污泥絮团进入磁加载混凝澄清池或磁盘分离机进行泥水分离；污泥中的磁性载体经磁分离回收后循环投加到所述混合反应池内。本发明通过磁分离设备对磁性载体的回收后循环使用以减少污泥产生量，提高非均相Fenton氧化效率，降低运行成本。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种工业废水和城镇污水处理厂出水的高级氧化处理方法。

背景技术

随着化工、制药和印染等工业行业的快速发展，有毒有害持久性有机物(如有机氯化物、有机磷农药、有机重金属化合物、芳香族有机化合物等)在自然水体的富集日益威胁到水环境安全，对工业废水中持久性有机污染物的降解是废水治理的难点，高级氧化工艺(AOPs)在难生化降解有机废水处理中得到了广泛应用，具体包括臭氧催化氧化、光催化氧化、芬顿及类芬顿体系等工艺，主要利用羟基自由基氧化和矿化去除部分有机物，还可降解水中难生物降解或对微生物有毒害作用的有机污染物，提高废水的可生物降解性。

Fenton氧化技术作为高级氧化工艺中应用最广泛的技术之一，由于体系中Fe²⁺和H₂O₂能在酸性pH条件下生成具有强氧化性(氧化还原电位为3.08eV，仅次于氟)的羟基自由基(·OH)，在难降解污染物的处理中表现出明显的优势。然而，传统均相Fenton反应体系受限于狭窄的pH反应范围，需要大量的双氧水产生羟基自由基(·OH)，生成的大量含铁污泥会产生二次污染。为了克服Fenton反应中形成的大量铁泥，实现在中性pH条件下较高的催化氧化能力，通过将铁离子固定在载体上作为Fenton氧化催化剂的非均相Fenton氧化成为研究的热点。

申请号为201310147627.5的发明专利公开了一种凹凸棒石负载四氧化三铁的制备方法，其以凹凸棒石为载体，以七水硫酸亚铁为铁源通过氧化负载四氧化三铁，可作为类芬顿反应降解有机污染物的载体，凹凸棒石对污染物有良好的吸附性，但其Fenton催化氧化活性较弱。申请号为201610011846.4的中国专利公开了一种纳米Fe₃O₄/Mn₃O₄复合材料及其制备方法和应用，其以纳米Mn₃O₄颗粒为载体与Fe₃O₄通过共沉淀法合成纳米Fe₃O₄/Mn₃O₄作为类芬顿催化反应的催化剂，该催化剂合成工艺复杂，生产成本较高，催化氧化作用的pH范围较窄，通常在pH小于4的范围内可起到较好催化氧化效果，制约了实际应用潜力和价值。

上述发明专利实现了非均相Fenton催化氧化作用，减少了污泥产生，但反应过程受到传质效率低的制约，非均相Fenton催化氧化反应速率要低于传统芬顿反应，而且未能从水处理工艺过程解决Fenton催化载体回收和循环再利用的工程化应用技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决废水非均相Fenton氧化体系中磁性载体的制备和高效回收问题，通过磁分离设备对磁性载体的回收后循环使用以减少污泥产生量，提高非均相Fenton氧化效率，降低运行成本。

一种基于磁性载体的磁Fenton氧化废水处理方法，包括如下步骤：

(1)在磁分离水处理系统的混合反应池内投加磁性载体，调节废水pH到4-6；

(2)混合反应池出水进入氧化池内，向氧化池内投加双氧水；