申请日2015.12.25
公开(公告)日2016.05.04
IPC分类号C02F9/12; C02F1/72; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法，属于水处理技术领域。具体步骤为：将盐酸羟胺与预处理的废水混合;调节反应pH至弱酸性;投加铁氧化物和过硫酸盐，室温下搅拌反应完全;采用外磁场分离回收铁氧化物后即得到净化后的废水;废水中有机物、盐酸羟胺、铁氧化物、过硫酸盐的比例为1mmol：5-10mmol：5mg：10-30mmol。盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐产生强氧化性的硫酸根自由基，从而将水体中的有机污染物去除。使用本发明的方法去除水中的有机污染物，去除率在30min可达70%～99%。本发明操作简单，效率高，运行费用低，在废水深度处理领域拥有广阔应用前景。
摘要附图
权利要求书
1.一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法，包括以下步骤：
(1)将盐酸羟胺与预处理的废水混合;
(2)调节反应pH至弱酸性;
(3)投加铁氧化物和过硫酸盐，室温下搅拌反应完全;
(4)采用外磁场分离回收铁氧化物后即得到净化后的废水;
废水中有机物、盐酸羟胺、铁氧化物、过硫酸盐的比例为1mmol：5-10mmol：5mg：10-30mmol。
2.根据权利要求1所述的一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法，其特征在于，过硫酸盐为过硫酸氢钾或过硫酸氢钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法，其特征在于，所述铁氧化物为四氧化三铁、三氧化二铁或铁泥中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法，其特征在于，所述反应的pH值为3-5。
5.根据权利要求1所述的一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法，其特征在于，有机废水的浓度为0.01-1mmol/L，反应时间为30min-1h。
说明书
一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法。
背景技术
长久以来环境中难降解有机废水的处理一直是水处理技术中的难点，以染料废水为例，其高污染、难降解、排放总量大。目前，工业上通常采用化学法与生物法相结合的处理工艺。但大多操作复杂，处理效果亦时有不乐观。
高级氧化技术，是指利用强氧化性自由基与污染物发生加成、取代、断键、开环等反应，使有机物转化为易降解的小分子物质。基于硫酸根自由基的高级氧化技术是近年来兴起的氧化降解新技术。室温下过硫酸盐可通过光、热、过渡金属(如Fe2+)等活化方式产生硫酸根自由基和羟基自由基氧化降解污染物。
Fe2+作为自然界中最广泛存在的金属离子，在过硫酸盐活化中应用普遍。但Fe2+与过硫酸盐反应极快,而SO4-·的半衰期又很短[5],从而限制了[Fe2+]/[过硫酸盐]氧化体系对污染物的降解;另一方面，反应过程中随着Fe3+的生成会产生大量铁泥，铁泥的后续处理也是水处理中的一大难题。
发明内容
本发明为了解决现有[Fe2+]/[过硫酸盐]氧化体系氧化反应过快而限制对污染物的降解率和产生大量待处理铁泥的问题，提供一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法。
本发明采用以下技术方案：
一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法，包括以下步骤：
(1)将盐酸羟胺与预处理的废水混合;
(2)调节反应pH至弱酸性;
(3)投加铁氧化物和过硫酸盐，室温下搅拌反应完全;
(4)采用外磁场分离回收铁氧化物后即得到净化后的废水;
废水中有机物、盐酸羟胺、铁氧化物、过硫酸盐的比例为1mmol：5-10mmol：5mg：10-30mmol。
作为优选，过硫酸盐为过硫酸氢钾或过硫酸氢钠中的至少一种。
作为优选，所述铁氧化物为四氧化三铁、三氧化二铁或铁泥中的至少一种。
作为优选，所述反应的pH值为3-5。
作为优选，有机废水的浓度为0.01-1mmol/L，反应时间为30min-1h。
本发明的原理如下：
2Fe3++2NH2OH·HCl=2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2Cl-
Fe2++HSO5-=Fe3++SO4-·+OH-
本发明中铁氧化物在溶液中释放出Fe2+和Fe3+，其中Fe3+被盐酸羟胺还原为Fe2+，Fe2+活化过硫酸盐产生硫酸根自由基，氧化降解有机污染物。而Fe2+被氧化为Fe3+产生的铁泥则可与铁氧化物一起通过外加磁场的方式分离回收，作为活化剂重复利用。
本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明因使用铁氧化物作为活化剂使得体系中的亚铁离子可以缓慢释放，从而保证氧化体系可以持续高效的降解水中的有机污染物，大大提高了有机物的降解率。
(2)本发明使用铁氧化物作为活化剂，易于回收重复利用，大大降低了成本。
(3)本发明可将氧化反应可能产生的铁泥与活化剂共同回收，投入氧化体系加以利用，解决了铁泥的处理问题。
(4)本发明工艺流程简单，成本低，效率高，环境友好，适用于低pH有机废水的水处理。