一种用芬顿体系处理碱性废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种用芬顿体系处理碱性废水的方法与应用，属于水处理技术领域，主要解决传统芬顿体系pH适用范围窄的问题。改进后的芬顿体系由二价铁、过氧化氢与碳酸氢盐组成，首先将过氧化氢与碳酸氢盐配置成一定浓度的混合液，反应一段时间后将其投加至碱性废水中，最后再加入一定浓度的二价铁直至反应结束。本发明专利技术的方法工艺简单、原料易得，对设备要求较低，过程简易、反应条件可控性强，可将传统的芬顿体系延伸到碱性废水中应用。碳酸氢盐的加入既可起到溶液pH的缓冲作用，同时与过氧化氢反应产生中间体过氧碳酸氢根，在二价铁的催化作用下，产生不同活性组分，实现在碱性条件下对污染物的高效氧化降解。下对污染物的高效氧化降解。下对污染物的高效氧化降解。

【技术实现步骤摘要】
一种用芬顿体系处理碱性废水的方法


[0001]本专利技术属于水处理
，具体是一种用芬顿体系处理碱性废水的方法。

技术介绍

[0002]芬顿技术是一种典型的高级氧化处理技术，在水中难降解有机污染物的去除得到广泛应用。相比于其他高级氧化技术，芬顿体系所产生的羟基自由基跟其它氧化剂相比，具有更高的氧化电极电位，即羟基自由基具有更强的氧化能力，并且对废水中的污染物可以实现无选择性氧化。但芬顿技术在应用过程中存在的一个比较明显的制约在于，在投加芬顿试剂前，通常需要将废水的pH调至3
‑
4左右，芬顿反应后还需将pH调至接近中性，因此整个过程的附属设备及药剂成本都将提高。尤其是针对碱性废水，芬顿技术在应用过程中将更加受到pH的限制。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术的缺陷，本专利技术提供一种用芬顿体系处理碱性废水的方法，碳酸氢盐的加入可实现双重作用，一方面可与过氧化氢反应生成中间体过氧碳酸氢根(HCO4‑
)，同时在二价铁的催化作用下产生不同的活性组分，实现对废水污染物的氧化降解；另一方面可对溶液pH值起到缓冲作用，整个反应过程保持在微碱性环境，针对碱性废水可直接加入改进的芬顿试剂进行反应。本专利技术不仅解决了传统芬顿无法在碱性环境起到氧化降解作用的弊端，同时也节省了传统芬顿技术需要反复调节pH的人力与物力成本。
[0004]具体技术方案为：
[0005]本专利技术提供的一种用芬顿体系处理碱性废水的方法，主要有如下步骤：
[0006]一种用芬顿体系处理碱性废水的方法，将过氧化氢与碳酸氢盐配置成一定浓度的混合液，反应一段时间后将其投加至碱性废水中，最后再加入一定浓度的二价铁盐直至反应结束。
[0007]进一步地，碳酸氢盐为碳酸氢钠或碳酸氢钾。
[0008]进一步地，所述的过氧化氢与碳酸氢盐的混合反应时间为5～30min。
[0009]进一步地，二价铁盐为硝酸盐、硫酸盐或氯化盐。
[0010]进一步地，二价铁盐的投加量为6～50mmol/L，溶液pH的变化主要由投加的二价铁与碳酸氢盐的摩尔比决定，二价铁与碳酸氢盐的摩尔比为1:1～1:5，对于碱性废水处理较适宜的为1:2.5。
[0011]进一步地，二价铁盐与过氧化氢的摩尔比为1:1～1:10。
[0012]上述的改进的芬顿体系，用于碱性废水中有机污染物的降解。
[0013]本专利技术提供一种碱性废水的芬顿体系的改进方法，只需要向系统中添加碳酸氢盐，原料易得，操作简单，安全环保。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下特点和优点：
[0015]1)本专利技术所用原料均为常用化学试剂，且来源广泛，价廉易得；
[0016]2)本专利技术工艺简单、对设备的要求较低，过程简易反应条件可控性强；
[0017]3)本专利技术利用碳酸氢盐的双重作用，既可与双氧水反应生成强氧化性中间体过氧碳酸氢根，同时也可对溶液pH起到缓冲作用，解决了传统芬顿体系在碱性环境的应用限制问题，实现了对碱性废水中的有机物的高效氧化降解。
附图说明
[0018]图1为实施例1不同反应体系对2,4
‑
二氯苯酚的降解效果对比示意图；
[0019]图2为实施例1不同反应体系条件下溶液反应前和反应结束时pH的对比；
[0020]图3为实施例2不同铁离子浓度条件下改进芬顿体系对2,4
‑
二氯苯酚的降解效果对比示意图；
[0021]图4为实施例2不同铁离子浓度条件下改进芬顿体系反应溶液反应前和结束时pH的对比；
[0022]图5为实施例3不同铁离子和碳酸氢盐比例下2,4
‑
二氯苯酚的降解效果对比示意图；
[0023]图6为实施例3不同铁离子和碳酸氢盐比例下反应溶液反应前和结束时pH的对比；
[0024]图7为实施例4改进芬顿体系对垃圾渗滤液降解效果图。
具体实施方式
[0025]为了加深对本专利技术的理解，下面结合实施例对本专利技术做进一步详细、完整的说明。
[0026]实施例1
[0027]一种利用二价铁活化过氧碳酸氢根去除水体中2,4
‑
二氯苯酚的方法，具体包括以下步骤：实验用水均为超纯水，在反应开始前通入氮气1小时，使用溶解氧仪测定溶解氧浓度，达到使用标准后用于后续溶液配置。按照二价铁添加量为10mM，NaHCO3浓度为25mM，H2O2浓度为50mM，分别向反应锥形瓶内加入预先称量好的NaHCO3以及H2O2，反应5～10分钟后加入2,4
‑
DCP溶液，然后立即同时加入配置好的硫酸亚铁溶液，将锥形瓶置入恒温震荡箱中进行降解反应，转速为200rpm，温度设定为25℃，反应时间为60min。
[0028]本实施例的对照组为仅未添加盐酸羟胺的降解反应，其他条件相同。在本实施例中，将试样经0.22μm尼龙滤膜过滤，利用紫外分光光度计测定溶液中剩余2,4
‑
DCP的浓度，根据反应前后溶液中2,4
‑
DCP的浓度变化情况，计算出2,4
‑
DCP的去除率。
[0029]对照组一：未添加任何物质的2,4
‑
DCP体系，其他条件相同。
[0030]对照组二：仅添加NaHCO3的2,4
‑
DCP体系，其他条件相同。
[0031]对照组三：仅添加H2O2的2,4
‑
DCP体系，其他条件相同。
[0032]对照组四：仅添加Fe
2+
的2,4
‑
DCP体系，其他条件相同。
[0033]对照组五：添加Fe
2+
和NaHCO3的2,4
‑
DCP体系，其他条件相同。
[0034]对照组六：添加Fe
2+
和H2O2的2,4
‑
DCP体系，溶液初始pH调至8.40，其他条件相同。
[0035]对照组七：添加NaHCO3和H2O2的2,4
‑
DCP体系，其他条件相同。
[0036]对照组八：添加Fe
2+
、Na2HPO4和H2O2的2,4
‑
DCP体系，其他条件相同。
[0037]图1为不同反应体系下对水体中2,4
‑
DCP的去除效果，由图1可知，在25℃反应条件下，2,4
‑
DCP的自然降解率约为5％，在仅添加Fe
2+
、NaHCO3、H2O2以及同时添加Fe
2+
与NaHCO3的
反应体系中，2,4
‑
DCP的降解率均未超过15％。同时添加NaHCO3和H2O2的反应体系2,4
‑
DCP的降解率仅为24％。调整初始pH的Fe
2+
/H2O2对照组2,4
‑
DCP的降解率在60分钟时达到了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用芬顿体系处理碱性废水的方法，其特征在于：将过氧化氢与碳酸氢盐配置成混合液，反应一段时间后将所述的混合液投加至碱性废水中；最后再加入二价铁盐直至反应结束。2.根据权利要求1所述的一种用芬顿体系处理碱性废水的方法，其特征在于：所述的碳酸氢盐为碳酸氢钠或碳酸氢钾。3.根据权利要求1所述的一种用芬顿体系处理碱性废水的方法，其特征在于：所述的过氧化氢与碳酸氢盐的混合反应时间为5～30min。4.根据权利要求1所述的一种用芬顿体系处理碱性废水的方法，其特征在于：所述的二价铁盐为硝酸盐、硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖兵，叶秋月，胥雯，郑芳菲，郭明浩，寇梦瑶，昌茹意，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：