申请日2013.05.20
公开(公告)日2013.08.14
IPC分类号C02F1/48; C02F1/72
摘要
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种弱磁场强化H2O2-Fe0类芬顿反应处理印染废水的方法，该方法包括以下步骤：(1)在反应器周围布置弱磁场，调节印染废水的pH呈酸性;(2)向印染废水中投加双氧水和零价铁，利用反应过程中生成的羟基自由基氧化印染废水，使印染废水得到净化。本方法能有效处理染料废水，而消耗的药剂量却大大减少;且只需布置弱磁场，反应过程更易控制，反应后无有毒金属离子残留。
权利要求书
1.一种弱磁场强化H2O2-Fe0类芬顿反应处理印染废水的方法，其特征在于：该方法包括以 下步骤：
(1)在反应器周围布置弱磁场，调节印染废水的pH呈酸性;
(2)向印染废水中投加双氧水和零价铁，利用反应过程中生成的羟基自由基氧化印染废 水，使印染废水得到净化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的染料废水为偶氮、三苯甲烷、噻嗪类、 蒽醌或砏嗪等染料废水中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)将印染废水的pH调节为 3.0～4.5。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，染料废水的初始浓度为 20～200mg/L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，磁场为恒定磁场、交变 磁场、脉动磁场或脉冲磁场。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，弱磁场的强度为0.2～30 mT。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，双氧水和零价铁的投加 顺序为先投加双氧水再投加零价铁。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，双氧水的投加量为50～200 mg/L，零价铁的投加量控制为50～500mg/L。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，反应时间为10～90min。
说明书
弱磁场强化类芬顿反应处理印染废水的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种弱磁场强化H2O2-Fe0类芬顿反应处理印染废水 的方法。
背景技术
随着印染工业的迅速发展，印染废水对水环境的危害日益严重。印染废水中含有染料、 浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等杂质。染料废水由于染料生产品种多，并朝 着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展，从而使染料废水 处理难度加大，传统的废水处理 技术已经难以应对。印染废水主要有以下特点：
废水排放量大，间歇排放导致水质随时间的变化范围大;废水多呈碱性，pH值一般为 6.0～10.0;组分复杂，且朝着抗光解、抗氧化、抗生物降解的方向发展，一般方法无法处理; 染料中间体主要为苯环或多环的芳烃类有机物，易生成多种副产物，难于分析。
传统的印染废水处理方法分为物理法和生物法。物理法(如吸附、气浮、过滤、混凝等) 具有设备简单、操作简便和工艺成熟的优点，但是这类处理方法通常是将有机物从液相转移 到固相或气相，不仅没有完全消除有机污染物、消耗大量化学药剂，而且造成废物堆积和二 次污染。生物法(好氧法和厌氧法)只能除去印染废水中的BOD，对于COD特别是有毒 难降解有机物和色度的去除效果不明显(特别是可溶性染料及高分子合成浆料)，而且生物法 中的微生物系统存在对环境因素的变化比较敏感、营养系统维持微生物的生长难以较长时间 控制等问题，此外厌氧菌系统还存在不能将染料充分矿物化的问题，将好氧菌和厌氧菌系统 结合起来的方法因存在一系列问题也难于实现工业化。因此，传统的处理方法已不能满足当 前印染废水发展的要求。
为了克服传统的生物和物理处理方法处理印染废水的不足，人们尝试着开发各种新的技 术来加以弥补。寻求高效、经济、适应性强、清洁性的废水处理技术是当前染料废水处理技 术发展的必然方向。芬顿高级氧化技术(H2O2/Fe2+)因其反应快速、处理对象广泛、易于操 作控制等优点而成为废水处理技术研究领域的重要研究方向。由于均相催化氧化体系存在催 化剂流失等缺点，而零价铁价廉易得，很多研究者利用零价铁来代替Fe2+与H2O2构成类芬顿 体系(H2O2/Fe0)。然而，H2O2/Fe0类芬顿体系的效率受制于Fe2+向水中的释放，其有效氧化 pH范围窄(pH=2.8～3.0附近)，当pH提高时，其氧化速率大大降低，从而限制了其应用， 亟待采取一定的措施来提高H2O2/Fe0类芬顿体系处理印染废水的效率。
发明内容
本发明的目的在于为了克服现有技术中H2O2/Fe0类芬顿体系处理印染废水时反应速率慢 和适用pH低的缺陷，而提供一种弱磁场强化H2O2-Fe0类芬顿反应处理印染废水的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的方法
一种弱磁场强化H2O2-Fe0类芬顿反应处理印染废水的方法，该方法包括以下步骤：
(1)在反应器周围布置弱磁场，调节印染废水的pH呈酸性，
(2)向印染废水中投加双氧水(H2O2)和零价铁(Fe0)，利用反应过程中生成的羟基自 由基氧化印染废水，使印染废水得到净化。
所述的染料废水为偶氮、三苯甲烷、噻嗪类、蒽醌或砏嗪等染料废水中的一种或一种以 上。
所述的步骤(1)将印染废水的pH调节为3.0～4.5。
所述的步骤(1)中，染料废水的初始浓度为20～200mg/L。
所述的步骤(1)中，磁场为恒定磁场、交变磁场、脉动磁场或脉冲磁场。
所述的步骤(1)中，弱磁场的强度为0.2～30mT。
所述的步骤(2)中，双氧水和零价铁的投加顺序为先投加双氧水再投加零价铁。
所述的步骤(2)中，双氧水的投加量为50～200mg/L，零价铁的投加量控制为50～500 mg/L。
所述的步骤(2)中，反应时间为10～90min。
本发明主要针对印染废水的预处理或深度处理开发的。本发明的基本原理是通过外加弱 磁场(0.2～30mT)，加速Fe2+从零价铁表面的释放和H+在零价铁表面的富集，加速零价铁的 腐蚀产生Fe2+，并促进三价铁与零价铁之间的还原反应，从而加速羟基自由基的生成，大大 提高染料的去除速率，强化处理效果。
本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明与现行的H2O2/Fe0类芬顿处理印染废水的技术相比，在pH为3.0～4.5的条件 下反应速率大大提高，可利用的pH范围更广，反应器的容积可大大减小;
2、本发明与现行的其他强化H2O2/Fe0类芬顿反应效率的方法相比，只需布置弱磁场，反 应过程更易控制，不需另外投加任何药剂，反应后无有毒金属离子残留。