公布日：2022.10.11
申请日：2022.08.05
分类号：C02F1/72(2006.01)I;C02F1/78(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/32(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种催化氧化处理有机废水的方法，属于水处理技术领域。本发明以表面羟基化处理的铁基材料作为催化氧化反应的催化剂，可快速、高效催化臭氧形成强氧化性的•OH，使废水中的有机物能够快速被氧化降解；其次，助氧化剂的引入，增加了臭氧•OH产生率，提高有机废水中有机污染物被氧化的速度；铁基催化剂在被氧化过程中形成的Fe2+，进一步催化助氧化剂产生大量的•OH；Fe2+又可被O3以及助氧化剂氧化，形成羟基氧化铁，成为催化O3产生•OH的高效催化剂。本发明反在对含有有机污染物的废水处理中，能够起到提高反应效率，缩短反应时间，降低系统能耗的目的，且能够有效去除有机废水中的有机污染物。
权利要求书
1.一种催化氧化处理有机废水的方法，包括以下步骤：将有机废水与助氧化剂混合，得到预处理有机废水；将所述预处理有机废水与臭氧通入设有铁基催化剂床层的臭氧反应器中混合，进行催化氧化反应；所述铁基催化剂床层内的铁基催化剂为表面羟基化处理的铁基材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁基催化剂的制备方法，包括以下步骤：将铁基材料与H2O2溶液混合，进行臭氧曝气。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述H2O2溶液的体积浓度为0.05-1％。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铁基材料为无规则压缩碳钢片，所述无规则压缩碳钢片的体积密度为200-500kg/m3。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁基催化剂床层的层数为1-4层，所述铁基催化剂床层的体积为臭氧反应器体积的30-50％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助氧化剂为过氧化氢和/或过硫酸钠。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助氧化剂与有机废水中COD的质量比为0.5-3:1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述臭氧的质量与预处理有机废水的体积比为0.2-0.3kg:1m3。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述预处理有机废水通入臭氧反应器的速率为5-20m/h，在臭氧反应器中的停留时间为10-120min。
10.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述预处理有机废水在臭氧反应器的流向为自下而上，所述臭氧在臭氧反应器的流向为自下而上。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种催化氧化处理有机废水的方法，本发明提供的方法能够提高催化氧化反应速率，缩短反应时间。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种催化氧化处理有机废水的方法，包括以下步骤：
将有机废水与助氧化剂混合，得到预处理有机废水；
将所述预处理有机废水与臭氧通入设有铁基催化剂床层的臭氧反应器中混合，进行催化氧化反应；
所述铁基催化剂床层内的铁基催化剂为表面羟基化处理的铁基材料。
优选的，所述铁基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
将铁基材料与H2O2溶液混合，进行臭氧曝气。
优选的，所述H2O2溶液的体积浓度为0.05-1％。
优选的，所述铁基材料为无规则压缩碳钢片，所述无规则压缩碳钢片的体积密度为200-500kg/m3。
优选的，所述铁基催化剂床层的层数为1-4层，所述铁基催化剂床层的体积为臭氧反应器体积的30-50％。
优选的，所述助氧化剂为过氧化氢和/或过硫酸钠。
优选的，所述助氧化剂与有机废水中COD的质量比为0.5-3:1。
优选的，所述臭氧的质量与预处理有机废水的体积比为0.2-0.3kg:1m3。
优选的，所述预处理有机废水通入臭氧反应器的速率为5-20m/h，在臭氧反应器中的停留时间为10-120min。
优选的，所述预处理有机废水在臭氧反应器的流向为自下而上，所述臭氧在臭氧反应器的流向为自下而上。
本发明提供了一种催化氧化处理有机废水的方法，包括以下步骤：将有机废水与助氧化剂混合，得到预处理有机废水；将所述预处理有机废水与臭氧通入设有铁基催化剂床层的臭氧反应器中混合，进行催化氧化反应；所述铁基催化剂床层内的铁基催化剂为表面羟基化处理的铁基材料。本发明以表面羟基化处理的铁基材料作为催化氧化反应的催化剂，经羟基氧化处理的催化剂可快速、高效催化臭氧形成具有强氧化性的•OH，进而使废水中的有机物能够快速被氧化降解；其次，助氧化剂的引入，增加了•OH产生率，提高有机废水中有机污染物被氧化的速度；铁基催化剂在被氧化过程中形成的Fe2+，也是助氧化剂良好的催化剂，进一步催化助氧化剂产生大量的•OH；Fe2+又可被O3以及助氧化剂氧化，形成羟基氧化铁，成为催化O3产生•OH的高效催化剂。本发明反应体系形成的能够促进•OH形成的复杂链式反应，在对含有有机污染物的废水处理中，能够起到提高反应效率，缩短反应时间，降低系统能耗的目的，且能够有效去除有机废水中的有机污染物。实施例结果表明，本发明方法能够将催化氧化处理的时间控制在30min内，且能够将有机废水中的CODcr降至25.1以下。
（发明人：李航;孙帮周;王淋艺;李灵知;黄光苠;张燕;覃理嘉;刘功旺;李国;覃茜;杨磊;覃显淳;谭彬彬;陈兴江）