申请日2018.04.09
公开(公告)日2018.11.02
IPC分类号C02F9/04; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种有机废水降解耦合铁资源的回收方法。本发明采用磷酸调节有机废水pH至2～6，按比例加入二价铁盐，待完全溶解后按比例加入过氧化氢，反应5～120min后离心，上清液为降解后的废水，滤渣烘干后在200～900℃下热解5～15h得到磷酸铁/碳复合材料。本发明可同时实现有机废水的降解和铁资源的回收，避免了传统芬顿氧化处理过程中产生大量含铁污泥，降低了废水处理成本，同时提高了铁资源的附加值，具有环保和经济双重效益。
权利要求书
1.一种有机废水降解耦合铁资源的回收方法，其特征在于采用磷酸调节有机废水pH至2～6，按比例加入二价铁盐，待完全溶解后按比例加入过氧化氢，反应5～120min后离心，上清液为降解后的废水，滤渣烘干后在200～900℃下热解5～15h得到磷酸铁/碳复合材料。
2.如权利要求1所述的一种有机废水降解耦合铁资源的回收方法，其特征在于所述的有机废水包括印染、造纸、化工、制药、食品等行业产生的有机废水，有机废水COD浓度为200-40000mg/L。
3.如权利要求1所述的一种有机废水降解耦合铁资源的回收方法，其特征在于所述的二价铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁，其添加量为铁离子与磷酸摩尔比为1:1～1:2。
4.如权利要求1所述的一种有机废水降解耦合铁资源的回收方法，其特征在于所述的过氧化氢与COD质量比为0.5:1～3.5:1。
说明书
一种有机废水降解耦合铁资源的回收方法
技术领域
本发明属于废水处理处置技术领域，特别涉及一种有机废水降解耦合铁资源的回收方法。
背景技术
近年来，随着印染、制药、化工、食品等行业的迅猛发展，各种高浓度有机废水引发的生态问题越来越严重。这些废水中大部分含有多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机农药等有机物。这些污染物成分复杂、毒性大，一旦进入环境将会对生态环境和人类健康造成极大危害。目前有机废水的处理方法主要有混凝法、吸附法、膜分离法、臭氧氧化法和光催化法等。最常用的混凝脱色法，其过程是通过絮凝剂与水中残留的有机物发生络合或螯合反应形成沉淀，从而去除有机物。混凝法存在的缺点是，脱色和COD去除不彻底，污泥产生量大，易造成二次污染;同时设施占地大，工艺耗时长。废水中的酸性染料、活性染料等有机物具有不易生物降解、水溶性好的特点，使用混凝+生物处理工艺去除效果较差，导致出水色度较高。吸附法工艺操作简单，不会引入新的污染物，能耗低且能从废水中富集分离有机污染物，但是常用的活性炭吸附剂价格昂贵、再生困难。其它各种处理技术也相继在有机废水处理工程中尝试或应用，但由于效果不理想或是成本过高均未得到广泛应用。因此，研究开发一种经济、高效和环境友好的新型处理技术迫在眉睫。Fenton氧化法以羟基自由基为主要氧化剂与有机污染物发生反应，通过氧化破坏有机物的共轭结构来达到降解目的，具有操作简单、适用范围广、反应速度快、氧化能力强等优点，克服了传统水处理方法存在的问题，引起了国内外研究者的广泛关注。但是均相芬顿技术不可避免地产生大量含铁污泥，因此如何回收铁资源避免含铁污泥产生成为推动芬顿氧化技术发展和应用的关键。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有机废水降解耦合铁资源的回收方法。
本发明方法主要包括如下步骤：采用磷酸调节有机废水pH至2～6，按比例加入二价铁盐，待完全溶解后按比例加入过氧化氢，反应5～120min后离心，上清液为降解后的废水，滤渣烘干后在200～900℃下热解5～15h得到磷酸铁/碳复合材料。
所述的有机废水包括印染、造纸、化工、制药、食品等行业产生的有机废水，有机废水COD浓度为200-40000mg/L。
所述的二价铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁，其添加量为铁离子与磷酸摩尔比为1:1～1:2。
所述的过氧化氢与COD质量比为0.5:1～3.5:1，一般采用质量浓度为30%的过氧化氢。
传统Fenton氧化技术不可避免的产生大量含铁污泥，增加了废水处理和污泥处置成本，同时造成了铁资源的浪费。Fenton氧化反应过程中二价铁以一定的速率自发缓慢地转化为三价铁，可作为制备磷酸铁的铁源。反应过程中的磷酸不仅起到调节pH的作用，还起到磷源和催化剂的作用，氧化反应生成的三价铁在磷酸的催化作用下促使反应不断朝正方向进行，缓慢地生成磷酸铁，避免了传统合成磷酸铁过程中磷酸铁的团聚和粒度的增大。磷酸铁颗粒形成过程中通过吸附作用、内部和外部构建形成了有机物/磷酸铁复合物，在热解过程中无定形碳将磷酸铁颗粒紧密联接在一起，形成磷酸铁/碳复合材料。本发明可同时实现有机废水的降解和铁资源的回收，避免了传统芬顿氧化处理过程中产生大量含铁污泥，降低了废水处理成本，同时提高了铁资源的附加值，具有环保和经济双重效益。