申请日2012.09.07
公开(公告)日2013.02.27
IPC分类号C02F1/28; C02F1/461
摘要
本发明提供一种膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，步骤如下：在电解槽中加入有机废水，再加入干燥膨润土，每升废水中加入0.1~0.2mL H2O2溶液，电解槽阳极电极为铁片电极，阴极电极为石墨电极，接通电解槽电流5~40mA，每接通15~20min后，断开30~40min，循环操作，整个过程中持续搅拌，搅拌转速为50~150r/min，经过总时间3~6h，废水中有机物被氧化降解，沉淀分离，废水可以达标排放。利用膨润土的阳离子交换性能，将电解产生的铁离子交换到膨润土层间，一方面可以降低废水中残存的铁离子浓度，另一方面可以得到具有催化活性的铁离子改性膨润土。
权利要求书
1.一种膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于：步骤如下：
在电解槽中加入有机废水，再加入膨润土，电解槽阳极电极为铁电极，阴极电极为石墨电极，接通电解槽电流，整个过程中持续搅拌，反应结束后，沉淀分离，废水即可达标排放。
2.根据权利要求1所述的膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于：所述的膨润土为粉碎过50~100目筛的干燥膨润土。
3.根据权利要求1所述的膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于：所述的膨润土和废水的固液质量比为1：100~500。
4.根据权利要求1或4所述的膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于：所述的H2O2溶液用量为每升废水中加入0.1~0.2mL H2O2溶液。
5.根据权利要求1所述的膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于：所述的电解槽电流为5~40mA，每接通15~20min后，断开30~40min，循环操作，反应总时间3~6h。
6.根据权利要求1所述的膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于：所述的搅拌转速为50~150r/min。
说明书
一种膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法
技术领域
本发明涉及环境污染控制技术领域，尤其涉及一种膨润土参与的电芬顿处理 有机废水的方法。
背景技术
1894年由Fenton所发现，亚铁离子(Fe2+)为过氧化氢(H2O2)的催化剂， 产生一种高氧化能力的自由基，(氢氧自由基，·OH)，将废水中的有机物最终 氧化成二氧化碳和水以消除污染。利用电化学法产生的Fe2+和H2O2作为持续来 源我们称之为电解芬顿法。电解槽通电时，铁阳极失去两个电子被氧化成Fe2+, Fe2+与加入的H2O2发生芬顿反应生成·OH。
在该体系中导致有机物降解的因素除·OH外，还有Fe2+、Fe3+，虽然部分Fe2+、 Fe3+可水解成Fe(OH)2、Fe(OH)3可以沉淀下来，但仍然有大量的Fe2+、Fe3+仍然 存在于废水中，这一方面带来水的铁离子污染，另一方面由于黄色铁的存在， 会影响水的感官。
膨润土是以蒙脱石(Montmorillonite)为主要矿物的粘土岩。蒙脱石是一种 含水的层状铝硅酸盐矿物，由两个硅氧四面体中间夹一个铝(镁)氧(氢氧) 八面体组成，属于2：1型的三层粘土矿物。晶层间距离为0.96~2.14nm，这些 纳米片层团聚在一起，形成几百纳米到几微米的粘土颗粒。由于膨润土表面硅 氧结构极强的亲水性及层间阳离子的水解，未经改性的膨润土吸附处理有机污 染物的性能非常差。但膨润土有很强的阳离子交换能力，在一定的物理-化学条 件下，不仅Ca2+、Mg2+、Na+、K+等可相互交换，而且可以和有机阳离子(如阳 离子表面活性剂)交换晶层间的阳离子。
将铁交换到膨润土层间，可以制备得到膨润土负载的铁催化剂(蒙脱石-铁 (Ⅲ)催化剂的研究，河北大学学报(自然科学版)，2001，第1期，65页)，具有 较好的催化效果，但该过程复杂，需要搅拌、洗涤、烘干、活化等一系列步骤。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中电芬顿产生的铁离子难去除、 污染物去除效率低、膨润土负载铁催化剂过程复杂的不足，提供一种膨润土参 与的电芬顿处理有机废水的方法。
为解决上述技术问题本发明采用的技术方案是：一种膨润土参与的电芬顿 处理有机废水的方法，步骤如下：
在电解槽中加入有机废水，再加入膨润土，电解槽阳极电极为铁电极，阴 极电极为石墨电极，接通电解槽电流，整个过程中持续搅拌，反应结束后，沉 淀分离，废水即可达标排放。
所述的膨润土为粉碎过50~100目筛的干燥膨润土。
所述的膨润土和废水的固液质量比为1：100~500。
所述的H2O2溶液用量为每升废水中加入0.1~0.2mL H2O2溶液，本发明所用 的H2O2溶液为普通市售质量分数为30%的H2O2溶液。
所述的电解槽电流为5~40mA，每接通15~20min后，断开30~40min，循 环操作，反应总时间3~6h。
所述的搅拌转速为50~150r/min。
本发明的有益效果是：
(1)电解中铁电极被逐步氧化进入溶液和加入的H2O2反应产生强氧化 剂·OH，促进污染物分解。间歇通电可以节省不少电能。
(2)利用膨润土本身的吸附能力，将废水中的污染物吸附到固体表面，有 利于电解。
(3)利用膨润土的阳离子交换性能，将电解产生的铁离子交换到膨润土层 间，一方面可以降低废水中残存的铁离子浓度，另一方面可以得到具有催化活 性的铁离子改性膨润土。