[发明专利]基于乙醛酸构建的类芬顿体系增强处理有机废水的方法

说明书

本发明具体涉及了一种基于乙醛酸构建的类芬顿体系增强处理有机废水的方法，该方法为：在待处理的有机废水中加入三价铁盐、乙醛酸，控制体系为酸性条件，加入双氧水，将混合液置于振荡器中，以200转/分钟的转速震荡0‑180分钟，完成有机废水的处理。该方法可以加快类芬顿体系中铁循环，增强有机污染物降解效率。本发明具有成本低、非选择性、无二次污染等优点。

技术领域

本发明涉及水污染控制领域，具体地说是一种基于乙醛酸构建类芬顿体系增强处理有机废水的方法。

背景技术

随着工农业的快速发展，大量有机废水进入自然水体，造成水环境严重污染。有机废水通常具有成分复杂、难微生物降解、较强生物毒性等特点。人类或禽畜通过饮用水及食物链摄入体内后，导致其代谢功能紊乱、严重时会致癌、致畸及致突变等，严重危害人类健康。彻底消除含有机物废水中难降解成分、降低其生物毒性是当前污水处理行业面临的重要挑战。

高级氧化技术通过生成高活性氧化物种(羟基自由基)实现有机污染物的深度氧化降解，该技术具有非选择性、反应速率快、且无二次污染等特点。目前研究成熟的高级氧化技术包括芬顿氧化、光催化、臭氧氧化等。其中，传统芬顿氧化技术通过亚铁离子催化双氧水分解即可生成羟基自由基，而类芬顿则需要先通过双氧水还原铁离子至亚铁离子，再发生芬顿反应，该技术降解有机污染物的效率依赖于三价铁还原效率，且三价铁易形成沉淀，导致该过程中需要不断外加铁盐，并最终增加成本。

为了解决类芬顿氧化技术中铁循环问题，可以向该体系中加入乙二胺四乙酸、抗坏血酸、儿茶酸等有机酸与铁离子络合，降低其氧化还原电位，从而加速铁离子向亚铁离子转化速率。虽然上述有机酸可以增强芬顿体系氧化有机物效率，但大分子有机酸的加入会造成水处理过程中的二次污染。因此有必要对此进行改进。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于乙醛酸构建类芬顿体系增强处理有机废水的方法，该方法以乙醛酸作为还原剂及pH控制剂，在线还原铁离子至亚铁离子，为芬顿反应提供充足亚铁离子，从而实现有机废水的高效、彻底降解。同时，乙醛酸自身亦被降解。此方法有效避免类芬顿反应中三价铁离子易沉淀、铁循环效率低、以及二次污染等问题，使得其在有机废水处理方面更具有优势。

为了实现上述目的，本发明的第一个技术方案是提供类芬顿体系，包括有双氧水和三价铁盐，其特征在于：还包括有以乙醛酸作为还原剂及pH控制剂，所述的三价铁盐、乙醛酸和双氧水的浓度的摩尔比为：(0.01-0.15)：(0.1-0.4)：(0.5-3.0)。

本发明的第二个技术方案是提供一种基于乙醛酸构建的类芬顿体系增强处理有机废水的方法，在待处理的有机废水中加入三价铁盐、乙醛酸，控制类芬顿体系为酸性条件，加入双氧水，将混合液置于振荡器中，在振荡过程中完成有机废水的类芬顿反应，实现对有机废水中有机物的降解处理，同时反应过程中乙醛酸自身亦被降解。

进一步设置是所述三价铁盐包括有硫酸铁、氯化铁或硝酸铁中的一种或多种组合。

进一步设置是三价铁盐的浓度为0.01-0.15毫摩尔/升。

进一步设置是所述乙醛酸的浓度为0.1-0.4毫摩尔/升。

进一步设置是待处理有机废水pH值为2.1-6.6。

进一步设置是所述双氧水的浓度为0.5-3.0毫摩尔/升。

进一步设置是所述待处理的有机废水中的有机物为阿特拉津、罗丹明B或氧氟沙星一种或多种。

本发明的优点在于：

1)本发明使用乙醛酸作为络合剂和还原剂，不仅能阻止三价铁离子沉淀，还能将三价铁离子还原为高活性的亚铁离子，从而大幅提高类芬顿体系处理有机废水的效率。

2)乙醛酸作为天然有机小分子酸，广泛存在于自然环境中，且其制备工艺成熟、成本低廉，为该方法处理有机废水提供应用保障。