申请日2017.11.21
公开(公告)日2018.02.27
IPC分类号C02F1/78; C02F1/461; C02F1/72; C02F101/30
摘要
本发明涉及一种用于高浓度难降解农药废水的强化处理方法，利用电Fenton‑臭氧氧化联用技术，达到高效去除CODcr和脱色的效果，可用于解决有机物含量高、色度大、难降解等水污染问题。通过利用电Fenton和O3之间耦合作用，加速反应的传质效率，促使反应体系产生更多的羟基自由基，大大提高有机物的氧化降解效率，而且反应过程中产生的Fe(OH)3具有强烈的吸附絮凝活性，再经过pH调节可重新使用，使得系统产生的污泥量减少，提高CODcr的去除率和脱色效果的同时，可有效减少电耗及H2O2的投加量，降低成本。本发明，操作简单、催化降解效率高，在高浓度难降解有机废水处理中具有良好的应用前景。
权利要求书
1.一种用于高浓度难降解农药废水的强化处理方法，其特征在于利用电Fenton-臭氧氧化联用技术，包括以下步骤：在电解装置中，加入待处理的农药废水，调节pH后，按一定摩尔比投入Fe2(SO4)3和H2O2，搅拌混合后施加电压，控制循环泵的流速，再向电Fenton体系中通入O3进行曝气处理，控制O3浓度，一段时间后，停止曝气及通电，调节体系pH至中性，测其CODcr及脱色率。
2.根据权利要求1所述用于高浓度难降解农药废水的强化处理方法，其特征在于所述的体系pH为2~4，电解阴阳极为碳电极板。
3.根据权利要求1所述用于高浓度难降解农药废水的强化处理方法，其特征在于所述的Fe2(SO4)3与H2O2的摩尔比为1：(4~10)。
4.根据权利要求1所述用于高浓度难降解农药废水的强化处理方法，其特征在于所述的电解电压为5~15V，电解时间为30~60min。
5.根据权利要求1所述用于高浓度难降解农药废水的强化处理方法，其特征在于所述的O3的质量浓度为1~3g/L，臭氧曝气时间为20~40min。
说明书
用于高浓度难降解农药废水的强化处理方法
技术领域
本发明涉及一种用于高浓度难降解农药废水的强化处理方法，可以解决有机物含量高、色度大、难降解等水污染问题，用于水污染处理领域。
背景技术
农药废水作为高浓度难降解有机废水的一种，达标处理难度较大，原因在于该类废水水量小、污染物浓度高、毒性大、盐份较高、难于生物降解，因此必须采用预处理技术和方法，才能有效妥善处理。如果这些物质不加治理地向环境排放，势必严重污染环境和威胁人类身体健康。由于高级氧化方法反应快速彻底、没有选择性，因而作为预处理具有较大的优势。芬顿反应是典型的高级氧化方法，利用过氧化氢和亚铁离子反应生成羟基自由基，可以快速去除传统技术 无法去除的难降解有机物。芬顿试剂氧化法的优点在于H2O2分解速度快、氧化速率高，但由于大量Fe2+的存在，H2O2的利用率不高，使有机污染物降解不完全，且反应必须在酸性条件下进行，否则因析出Fe(OH) 3沉淀而使加入的Fe2+或Fe3+失效，并且溶液的中和还需消耗大量的酸碱，另外处理成本高也制约这一方法的广泛应用。鉴于此，广大环境科学工作者致力于此法的改进，芬顿法基本上是沿着光化学和电化学两条路线向前发展的。电芬顿法是利用电化学法产生的，以及作为芬顿试剂的持续来源，两者产生后立即作用而生成具有高度活性的羟基自由基，使有机物得到降解，其实质就是在电解过程中直接生成芬顿试剂。与传统芬顿法相比，电芬顿法有它独特的优点不需或只需加人少量化学药剂;可以大幅度降低处理成本;处理过程清洁，不会对水质产生二次污染;易于和其它方法结合，为废水的综合治理提供了一条有效途径。
臭氧能够氧化大多数有机物，特别是氧化难以降解的物质，效果良好，但在实际应用中会存在成本高，利用率不高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于针对有机物含量高、色度高、难于生物降解等农药废水，出水COD值无法达到国家规定的排放标准，以及现有水处理方法的催化效率低、运行成本高等问题，提出电Fenton-臭氧催化联用技术来强化处理农药废水，通过O3和H2O2产生的高浓度、高电位羟基自由基，使高浓度农药废水中难降解有机物分解，加快Fenton反应速率，降低电耗，达到高效去除CODcr的效果，可以用于解决有机物含量高、色度大、难降解等水污染问题。
一种用于高浓度难降解农药废水的强化处理方法，其特征在于利用电Fenton-臭氧氧化联用技术，达到高效去除CODcr和脱色的效果，可以用于解决有机物含量高、色度大、难降解等水污染问题。
具体包括以下步骤：在电解装置中，加入待处理的农药废水，调节pH后，按一定摩尔比投入Fe2(SO4)3和H2O2，搅拌混合后施加电压，控制循环泵的流速，再向电Fenton体系中通入O3进行曝气处理，控制O3浓度，一段时间后，停止曝气及通电，调节体系pH至中性，测其CODcr及脱色率。
所述的体系pH为2~4，电解阴阳极为碳电极板。
所述的Fe2(SO4)3与H2O2的摩尔比为1：(4~10)。
所述的电解电压为5~15V，电解时间为30~60min。
所述的O3的质量浓度为1~3g/L，臭氧曝气时间为20~40min。
为了进一步提高臭氧氧化法的效率，提高臭氧的利用率，降低臭氧氧化的运行费用，同时进一步提高对污染物的去除效率，本发明提出电Fenton与O3氧化耦合，提高CODcr去除率的同时，减少电耗和臭氧的投加量，这对于高浓度、难降解、难生化处理的废水的强化治理提供一条可实用化的技术路线。
通过利用电Fenton和O3之间耦合作用，加速反应的传质效率，促使反应体系产生更多的羟基自由基，大大提高有机物的氧化降解效率，而且反应过程中产生的Fe(OH)3具有强烈的吸附絮凝活性，再经过pH调节可重新使用，使得系统产生的污泥量减少，提高CODcr的去除率和脱色效果的同时，可有效减少电耗及H2O2的投加量，降低成本。本发明涉及的电Fenton-臭氧氧化联用技术，操作简单、催化降解效率高，在高浓度难降解有机废水处理中具有良好的应用前景。
本发明具有如下优点：
(1)本发明提出的电Fenton-臭氧氧化联用技术，利用电Fenton和O3之间相互作用，促使反应体系产生更多的羟基自由基，大大提高有机物的氧化降解效率，而且反应过程中产生的Fe(OH)3具有强烈的吸附絮凝活性，再经过pH调节可重新使用，使得系统产生的污泥量减少。
(2)本发明提出的强化处理农药废水的方法，由于铁盐的加入，使电导率提高，导电性强，同时结合O3曝气处理，可有效提高反应的传质效率，加快反应进程，减少电耗及H2O2的投加量，有利于提高CODcr的去除率和脱色效果。
(3)本发明的电Fenton-臭氧氧化联用技术不仅可以用于农药废水的处理，还可用于其他工业废水以及受污染的自然水体的处理，具有较大的推广应用价值。