申请日2018.04.13
公开(公告)日2018.10.12
IPC分类号C02F9/04; C02F101/10; C02F101/12
摘要
本发明提供的废水协同耦合处理方法通过电化学反应生成的羟基氧化铁和/或氧基氯化铁吸附有机物，同时与亚铁离子协同耦合催化双氧水以产生羟基自由基，提高羟基自由基的产生和有效利用率，深度氧化去除废水中TOC，TOC去除率可达85%以上，排水能达地表水排放标准。本发明所述的废水协同耦合处理方法特别适用于高盐度低有机物含量的废水中总有机物的去除，工艺流程简单、效率高、成本低，可明显提高工业废水的处理质量，降低对人类水环境的污染风险。
权利要求书
1.一种废水协同耦合处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
通过电化学反应在废水体系中缓释生成亚铁离子;
将产生的亚铁离子进行氧化，原位生成羟基氧化铁或氧基氯化铁微晶颗粒以吸附有机物;
所述羟基氧化铁或氧基氯化铁微晶颗粒与亚铁离子协同耦合催化体系外投加的双氧水以产生羟基自由基，深度氧化去除废水体系中的总有机碳。
2.根据权利要求1所述的废水协同耦合处理方法，其特征在于：所述电化学反应采用铁电极作为阴阳极板，所述铁电极为白铸铁、灰铸铁或低碳钢中的一种。
3.根据权利要求2所述的废水协同耦合处理方法，其特征在于：所述铁电极采用复极式连接，相邻所述铁电极之间的间距为0.5cm至1cm。
4.根据权利要求1所述的废水协同耦合处理方法，其特征在于：所述电化学反应采用直流间歇倒极，倒极间隙时间为5min至30min。
5.根据权利要求1所述的废水协同耦合处理方法，其特征在于：所述电化学反应中通过改变电流密度大小调节阳极释放出亚铁离子的生成速度，所述电流密度控制在20A/m2至150A/m2之间。
6.根据权利要求1所述的废水协同耦合处理方法，其特征在于：所述废水体系的pH控制在3.0至6.0之间。
7.根据权利要求1所述的废水协同耦合处理方法，其特征在于：将呈微纳米气泡形态的空气或氧气鼓入所述废水体系中与亚铁离子产生氧化反应，得到亚铁离子氧化产物。
8.根据权利要求7所述的废水协同耦合处理方法，其特征在于：所述羟基氧化铁或氧基氯化铁微晶颗粒为所述亚铁离子氧化产物经水解沉淀连续生成。
9.根据权利要求1所述的废水协同耦合处理方法，其特征在于：所述双氧水通过蠕动泵连续添加至所述废水体系中。
说明书
废水协同耦合处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别适用于高盐度低有机物含量的废水协同耦合处理办法，用于废水中总有机物的深度去除。
背景技术
随着工业技术的发展，制造新技术、新产品的同时产生大量难处理的工业废水，如线路板制造过程中产生的工业废水不但盐份高，而且含有多组分难降解有机物，其中高盐度高有机物含量类废水一般采用焚烧-填埋无害化处理方式，而目前针对高盐度低有机物浓度类废水处理技术(如芬顿氧化技术)存在无害化处置成本高、且效果不佳。芬顿氧化技术是一种快速氧化去除有机污染物的高效水处理技术，但是在高盐废水中存在大量氯根、硫酸根等背景阴离子，这些背景阴离子不但与芬顿试剂Fe2+、Fe3+产生络合作用而降低羟基自由基生成速度，而且灭活羟基自由基而减低羟基自由基氧化有机物效率，使得芬顿氧化技术应用在处理高盐废水中存在试剂投加量大，双氧水利用率不高，有机物去除效果不好且成本高等问题。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种改进的废水协同耦合处理方法，其适用于水中微量污染物的高效降解清除，具有催化能力强、处理效果好、成本低等特点。
本发明提供的技术方案为：一种废水协同耦合处理方法，包括以下步骤：
通过电化学反应在废水体系中缓释生成亚铁离子;
将产生的亚铁离子进行氧化，原位生成羟基氧化铁或氧基氯化铁微晶颗粒以吸附有机物;
所述羟基氧化铁或氧基氯化铁微晶颗粒与亚铁离子协同耦合催化体系外投加的双氧水产生羟基自由基，深度氧化去除废水体系中的总有机碳。
进一步地，所述电化学反应采用铁电极作为阴阳极板，所述铁电极为白铸铁、灰铸铁或低碳钢中的一种。
进一步地，所述铁电极采用复极式连接，相邻所述铁电极之间的间距为0.5cm至1cm。
进一步地，所述电化学反应采用直流间歇倒极，倒极间隙时间为5min至30min。
进一步地，所述电化学反应中通过改变电流密度大小调节阳极释放出亚铁离子的生成速度，所述电流密度控制在20A/m2至150A/m2之间。
进一步地，所述废水体系的pH控制在3.0至6.0之间。
进一步地，将呈微纳米气泡形态的空气或氧气鼓入所述废水体系中与亚铁离子产生氧化反应，得到亚铁离子氧化产物。所述废水体系包括高硫酸盐废水体系或高氯化盐废水体系。
进一步地，所述羟基氧化铁或氧基氯化铁微晶颗粒为所述亚铁离子氧化产物经水解沉淀连续生成。羟基氧化铁和氧基氯化铁具有特有的表面特性、高的比表面积和细微的颗粒结构，对废水体系中有机污染物有较强的吸附作用，同时羟基氧化铁和氧基氯化铁作为一种新的非均相芬顿催化剂，催化能力较亚铁离子催化能力更强，可以显著促进双氧水分解生成羟基自由基氧化废水中有机物。羟基氧化铁和氧基氯化铁为有机物氧化反应提供界面场所和芬顿反应催化剂，可应用于水中微量污染物的高效降解清除。
进一步地，所述双氧水通过蠕动泵连续添加至所述废水体系中。
进一步地，所述废水体系中总有机碳(TOC)去除率可达85%以上。
与现有技术相比，本发明提供的废水协同耦合处理方法通过电化学反应生成的羟基氧化铁和/或氧基氯化铁吸附有机物，同时与亚铁离子协同耦合催化双氧水产生羟基自由基，提高羟基自由基的产生和有效利用率，深度氧化去除废水中TOC，TOC去除率可达85%以上，排水能达地表水排放标准。本发明所述的废水协同耦合处理方法特别适用于高盐度低有机物含量的废水中总有机物的去除，催化能力强，该方法工艺流程简单、效率高、成本低，可明显提高工业废水的处理质量，降低对人类水环境的污染风险。