申请日2016.12.05
公开(公告)日2017.03.15
IPC分类号C02F9/06; C02F9/08
摘要
本公开涉及一种电芬顿法处理有机废水的方法和装置，该方法包括：(1)使复合催化剂与有机废水接触，并吸附有机污染物;(2)使有机废水在通氧或曝气条件下进行电解处理。本公开的处理方法将复合催化剂与电芬顿反应体系结合，对有机废水进行处理，复合催化剂可以对有机废水中的有机污染物起吸附净化作用，还可以产生作为电芬顿体系催化剂的亚铁离子，与电解体系中产生的过氧化氢作用生成羟基自由基，在其氧化作用下进一步除去有机废水中的有机污染物;同时该复合催化剂可以重复利用;该处理方法还可以进一步与微波、光化学等手段结合，以强化处理效果。本公开的处理有机废水的方法和装置对有机废水的处理简单高效，有机污染物去除率高。
摘要附图
权利要求书
1.一种电芬顿法处理有机废水的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)使复合催化剂与有机废水接触，并吸附所述有机废水中的有机污染物;
(2)使所述有机废水在通氧或曝气条件下进行电解处理，以使氧气在阴极表面发生还原反应产生过氧化氢，所述过氧化氢与亚铁离子反应产生羟基自由基，所述有机废水中的有机污染物与所述羟基自由基发生氧化反应，得到处理后的废水;
其中，所述复合催化剂为矿物性索玛瑅复合材料，所述复合催化剂与所述有机废水接触，得到所述亚铁离子。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解处理中，所述有机废水的pH值为2-6。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，相对于1L所述有机废水，所述复合催化剂的用量为1-15g。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解处理在微波辐射下进行，所述微波辐射的功率为100-220W。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述电解处理在紫外光辐射下进行。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述有机废水中的所述有机污染物的浓度为10-1000mg/L，所述有机污染物的去除率为95-100%。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，阳极的材料为选自铂电极、活性炭纤维电极、掺硼金刚石膜电极、钛基二氧化铅/二氧化锡复合电极和石墨电极中的至少一种;所述阴极的材料为选自不锈钢电极、石墨电极、铂电极和钛网中的至少一种。
8.一种电芬顿法处理有机废水的装置，其特征在于，该装置包括反应器壳体(9)、阳极板(1)、阴极板(2)、曝气装置(4)、直流电源(5)、蠕动泵(7)、进水口(10)、出水口(11)和进气口(12);所述曝气装置(4)与进气口(12)连通，所述蠕动泵(7)与所述出水口(11)连通;所述阴极板(2)和所述阳极板(1)的面积为5-25cm2，间距为1-4cm，所述直流电源(5)使得所述阳极板(1)和所述阴极板(2)之间的电流密度为4-90mA/cm2。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该装置还包括微波实验炉(6)，所述反应器壳体(9)置于所述微波实验炉(6)内部。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，该装置还包括紫外光源(3)，所述紫外光源(3)为无极紫外灯。
说明书
一种电芬顿法处理有机废水的方法和装置
技术领域
本公开涉及有机废水处理领域，具体地，涉及一种电芬顿法处理有机废水的方法和装置。
背景技术
随着社会的不断发展，环境污染问题成为全球关注对象，大量的农业、生活、工业污水的排放，对于水体环境遭受了严重的污染，其中，有机污染物呈现出种类多，物质结构复杂，有毒有害性强，浓度高等一系列问题，因此，如何处理水体中有机污染物是环保研究中的重点和难点。
近年来，高级氧化技术处理难降解有机污染废水的研究取得了显著的进展。以臭氧氧化、电化学氧化、光催化氧化、超声协同氧化等为代表的氧化技术的出现为我们提供了处理水体污染的新思路。这些技术是通过不同的途径产生羟基自由基诱发一系列的自由基连反应，可以有效的氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机污染物，直至将其降解为CO2、H2O和其他矿物盐。这些技术因其效率高操作简单，反应快速等优点而备受青睐。
电化学技术可产生H2O2,同时加入少量的Fe2+即可产生大量的羟基自由基·OH，费用低廉，操作简单，是一种很有发展潜力的废水处理方法。但是在此过程中，Fe2+会与降解过程中间产物形成络合，阻碍了Fe2+的循环利用，影响了电芬顿法降解的效果。
发明内容
本公开的目的是提供一种电芬顿法处理有机废水的方法和装置，该方法和装置可以对有机废水的处理简单高效，有机污染物去除率高。
为了实现上述目的，本公开提供一种电芬顿法处理有机废水的方法，该方法包括：
(1)使复合催化剂与有机废水接触，并吸附所述有机废水中的有机污染物;
(2)使所述有机废水在通氧或曝气条件下进行电解处理，以使氧气在阴极表面发生还原反应产生过氧化氢，所述过氧化氢与亚铁离子反应产生羟基自由基，所述有机废水中的有机污染物与所述羟基自由基发生氧化反应，得到处理后的废水;
其中，所述复合催化剂为矿物性索玛瑅复合材料，所述复合催化剂与所述有机废水接触，得到所述亚铁离子。
可选地，电解处理中，有机废水的pH值为2-6。
可选地，相对于1L有机废水，复合催化剂的用量为1-15g。
可选地，电解处理在微波辐射下进行，微波辐射的功率为100-220W。
可选地，电解处理在紫外光辐射下进行。
可选地，有机废水中的有机污染物的浓度为10-1000mg/L，有机污染物的去除率为95-100%。
可选地，阳极的材料为选自铂电极、活性炭纤维电极、掺硼金刚石膜电极、钛基二氧化铅/二氧化锡复合电极和石墨电极中的至少一种;阴极的材料为选自不锈钢电极、石墨电极、铂电极和钛网中的至少一种。
本公开还提供一种电芬顿法处理有机废水的装置，包括反应器壳体、阳极板、阴极板、曝气装置、直流电源、蠕动泵、进水口、出水口和进气口;所述曝气装置与进气口连通，所述蠕动泵与所述出水口连通;所述阴极板和所述阳极板的面积为5-25cm2，间距为1-4cm，所述直流电源使得所述阳极板和所述阴极板之间的电流密度为4-90mA/cm2。
可选地，该装置还包括微波实验炉，反应器壳体置于微波实验炉内部。
可选地，该装置还包括紫外光源，紫外光源为无极紫外灯。
通过上述技术方案，本公开的处理方法将矿物性索玛瑅复合材料作为复合催化剂与电芬顿反应体系结合，对有机废水进行处理，该复合催化剂可以一方面对有机废水中的有机污染物起到吸附净化作用，另一方面还可以产生作为电芬顿体系催化剂的亚铁离子，与电解体系中产生的过氧化氢作用生成羟基自由基，在羟基自由基的氧化作用下进一步除去有机废水中的有机污染物;同时该复合催化剂可以重复利用，将其与电芬顿法结合处理有机废水的方法高效环保。本公开的处理有机废水的方法和装置对有机废水的处理简单高效，有机污染物去除率高。