改进的芬顿、类芬顿体系去除水中有机污染物的方法，它涉及水处理领域，具体涉及芬顿、类芬顿体系去除水中有机污染物的方法。本发明专利技术是要解决现有的芬顿、类芬顿体系存在pH适用范围窄、过氧化氢利用率低、药剂用量多、产生铁泥量大和类芬顿体系效率低的问题。方法：一、调节pH值：将预处理过的含有机污染物的水进行pH调节；二、混合反应：将芬顿试剂或类芬顿试剂与改进剂加入步骤一经过pH调节后的水中混合反应，即完成水中有机污染物的去除。本发明专利技术优点：一、本发明专利技术能够拓宽芬顿、类芬顿反应pH适用范围；二、本发明专利技术极大的提高了过氧化氢利用率及反应速率；三、本发明专利技术降低了铁泥量。本发明专利技术主要用于去除水中有机污染物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理领域，具体涉及芬顿、类芬顿体系去除水中有机污染物的方法。
技术介绍
高级氧化技术利用羟基自由基氧化去除水中有机物，能够降解水中难生物降解或对生物有毒害作用的有机污染物，提高其可生物降解性，甚至达到对有机物的彻底矿化去除。高级氧化技术种类繁多，包括催化臭氧化、臭氧紫外联用、光催化氧化、芬顿及类芬顿体系等。其中，芬顿体系是指利用亚铁盐催化过氧化氢分解产生羟基自由基的反应，类芬顿体系是指利用三价铁盐催化分解过氧化氢产生羟基自由基的反应。芬顿及类芬顿产生羟基自由基的方式相对简单，易于操作管理，所使用的药剂铁盐·及过氧化氢均为环境友好型药剂，同时产生自由基的效率相对较高，因此采用芬顿及类芬顿体系去除水中有机物具有明显优势。由于芬顿及类芬顿体系最佳使用pH值在2.(Γ4. O之间，随着pH的升高，三价铁盐逐渐水解沉淀，体系中催化活性组分减少，催化氧化效率下降，同时产生大量铁泥，且实际使用中芬顿及类芬顿体系一般需要投加过量过氧化氢以达到良好的处理效果，导致过氧化氢大量剩余，不仅提高了处理处理成本，剩余的过氧化氢还对后续水处理工艺构成影响。由于三价铁盐和过氧化氢反应速度较慢，因此类芬顿体系效率相对较低；芬顿体系中二价铁盐在转化为三价铁盐后，再次向二价铁盐的转变困难，催化效率逐步下降。专利《一种类Fenton氧化-混凝处理有机胺类工业废水的方法》(专利申请号201010275569. 0，专利技术人王哲明等)中公布了一种催化剂，催化剂的有效成分为七水合硫酸亚铁、无水硫酸铜和一水合硫酸锰，各组分的质量比为(5 10):1:((Γ5);它主要是针对目前有机胺工业废水处理成本高、效率低的问题而公布的一种采用类Fenton氧化-混凝作为有机胺工业废水的预处理方式，而现有的芬顿、类芬顿体系存在PH适用范围窄、过氧化氢利用率低、药剂用量多、产生铁泥量大和类芬顿体系效率低的问题仍没有解决。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有的芬顿、类芬顿体系存在pH适用范围窄、过氧化氢利用率低、药剂用量多、产生铁泥量大和类芬顿体系效率低的问题，而提供。，具体是按以下步骤完成的一、调节pH值将预处理过的含有机污染物的水进行pH调节，调至4. (Γ7. O ;二、混合反应将亚铁盐、过氧化氢水溶液和改进剂加入步骤一经过pH调节后的水中，混合反应5mirTl20min，即完成水中有机污染物的去除；步骤二中所述的过氧化氢水溶液中过氧化氢的质量分数为59Γ40%，投加后过氧化氢最终质量浓度为O. Olg/L^lOg/L ;步骤二中所述的亚铁盐中的Fe2+与过氧化氢水溶液中H2O2的摩尔比为I:(广100)，步骤二中所述的亚铁盐与改进剂的质量比为(O. 3 100):1。，具体是按以下步骤完成的一、调节pH值将预处理过的含有机污染物的水进行pH调节，调至4. (Γ7. O ;二、混合反应将三价铁盐、过氧化氢水溶液和改进剂加入步骤一经过pH调节后的水中，混合反应5mirTl20min,即完成水中有机污染物的去除；步骤二中所述的过氧化氢水溶液中过氧化氢的质量 分数为59Γ40%，投加后过氧化氢最终质量浓度为O. Olg/L^lOg/L ;步骤二中所述的三价铁盐中的Fe3+与过氧化氢水溶液中H2O2的摩尔比为I:(广100)，步骤二中所述的三价铁盐与改进剂的质量比为(O. Γ200) : I。本专利技术的优点一、本专利技术能够拓宽芬顿、类芬顿反应pH适用范围，减少了待处理水酸碱调节的成本；二、本专利技术对水中有机污染物的去除率比未改进的芬顿、类芬顿体系对水中有机污染物去除率提高了 109Γ90%，极大的提高了过氧化氢利用率及反应速率，减少过氧化氢残留，把对后续工艺的影响降到最低；三、本专利技术以较低金属离子投量保证体系持续高效地产生羟基自由基，提高了芬顿、类芬顿体系的降解速率及矿化度，降低了铁泥量，拓展了芬顿、类芬顿体系在水处理中的应用。附图说明图I是苯酚的去除率与反应时间的关系曲线图，图I中的·表示试验一采用硝酸亚铈为改进剂的芬顿、类芬顿体系对苯酚的去除率与反应时间的关系曲线图，图I中的口表示试验一的对照组未加改进剂的芬顿、类芬顿体系对苯酚的去除率与反应时间的关系曲线图；图2是苯酚的去除率与反应时间的关系曲线图，图2中的·表示试验二采用硝酸铜和硝酸亚铈为改进剂的芬顿、类芬顿体系对苯酚的去除率与反应时间的关系曲线图，图2中的□表示试验三采用硝酸锰和硝酸铜为改进剂的芬顿、类芬顿体系对苯酚的去除率与反应时间的关系曲线图，图2中的·表示试验二和试验三的对照组未加改进剂的芬顿、类芬顿体系对苯酚的去除率与反应时间的关系曲线图；图3是苯甲酸的去除率与反应时间的关系曲线图，图3中的■表示试验四采用硝酸锰为改进剂的芬顿、类芬顿体系对苯甲酸的去除率与反应时间的关系曲线图，图3中的□表示试验四的对照组未加改进剂的芬顿、类芬顿体系对苯甲酸的去除率与反应时间的关系曲线图；图4是苯酚的去除率与反应时间的关系曲线图，图4中的·表示试验五采用硝酸亚铈和氯化镧为改进剂的芬顿、类芬顿体系对苯酚的去除率与反应时间的关系曲线图，图4中的□表示试验五的对照组未加改进剂的芬顿、类芬顿体系对苯酚的去除率与反应时间的关系曲线图。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式，具体是按以下步骤完成的一、调节pH值将预处理过的含有机污染物的水进行pH调节，调至4. (Γ7.0 ; 二、混合反应将亚铁盐、过氧化氢水溶液和改进剂加入步骤一经过pH调节后的水中，混合反应5mirTl20min，即完成水中有机污染物的去除。本实施方式亚铁盐和过氧化氢水溶液为芬顿试剂。本实施方式步骤一中预处理是通过物理方法将有机污染物水中的大颗粒、浮渣去除。本实施方式步骤二中所述的过氧化氢水溶液中过氧化氢的质量分数为5°/Γ40%，投加后过氧化氢最终质量浓度为O. 01g/L 10g/L。本实施方式步骤二中所述的亚铁盐中的Fe2+与过氧化氢水溶液中H2O2的摩尔比为I:(I 100)。本实施方式步骤二中所述的亚铁盐与改进剂的质量比为(O. 3^100) : I。本实施方式步骤二中所述的亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁和高氯酸亚铁中的一种或其中几种的混合物；亚铁盐为混合物时，以任意比例混合。本实施方式能够拓宽芬顿、类芬顿反应pH适用范围，减少了待处理水酸碱调节的成本。本实施方式对水中有机污染物的去除率比未改进的芬顿、类芬顿体系对水中有机污染物去除率提高了 109Γ90%，极大的提高了过氧化氢利用率及反应速率，减少过氧化氢残留，把对后续工艺的影响降到最低。本实施方式以较低金属离子投量保证体系持续高效地产生羟基自由基，提高了芬顿、类芬顿体系的降解速率及矿化度，降低了铁泥量，拓展了芬顿、类芬顿体系在水处理中的应用。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中所述的过氧化氢水溶液采用一次性投加或分批次投加。其他与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中所述的改进剂为含有三价铈离子的化合物、含有镧离子的化合物、含有三价铈离子/镧离子的混合物、含有三价铈离子/铜离子的混合物、含有镧离子/铜离子的混合物或含有三价铈离子/镧离子/铜离子的混合物。其他与具体实施方式一相同。本实施方式含有三价铈离子/镧离子的混合物是由含有三本文档来自技高网...
【技术保护点】
改进的芬顿、类芬顿体系去除水中有机污染物的方法，其特征在于改进的芬顿、类芬顿体系去除水中有机污染物的方法是按以下步骤完成的：一、调节pH值：将预处理过的含有机污染物的水进行pH调节，调至4.0~7.0；二、混合反应：将亚铁盐、过氧化氢水溶液和改进剂加入步骤一经过pH调节后的水中，混合反应5min~120min，即完成水中有机污染物的去除；步骤二中所述的过氧化氢水溶液中过氧化氢的质量分数为5%~40%，投加后过氧化氢最终质量浓度为0.01g/L~10g/L；步骤二中所述的亚铁盐中的Fe2+与过氧化氢水溶液中H2O2的摩尔比为1:(1~100)，步骤二中所述的亚铁盐与改进剂的质量比为(0.3~100):1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马军，赵吉，杨晶晶，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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