公布日：2023.03.28
申请日：2022.11.29
分类号：C02F1/72(2023.01)I;C02F1/30(2023.01)I;B01J23/745(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/30(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种高污染废水处理的高级氧化方法，所述高污染废水处理的高级氧化方法包括如下步骤：选取Al2O3作为载体用粉碎机将其粉碎，过50目分样筛；配制0.1mol/L的硫酸亚铁溶液，向溶液中投加3‑5wt％经过上述处理的Al2O3载体，通N2保护；滴完后关闭N2，向溶液中鼓入空气，使其在不断搅拌下充分氧化，然后将溶液放入100‑120℃烘箱内老化后取出，用去离子水清洗后放入烘箱在120℃烘干，最后焙烧得到负载型催化剂；将所述负载型催化剂放入印染废水原水中，滴加硫酸调节上清液pH值至4‑4.5之间，加入铁络合物。本发明的高污染废水的高级氧化方法本身方法简单，能够显著提升废水的处理效果。
权利要求书
1.一种高污染废水处理的高级氧化方法，其特征在于，包括如下步骤：选取Al2O3作为载体用粉碎机将其粉碎，过50目分样筛，在100-120℃下烘干，最后将其在400-500℃下焙烧4-5h取出，备用；配制0.1mol/L的硫酸亚铁溶液，向溶液中投加3-5wt％经过上述处理的Al2O3载体，通N2保护，以200-300r/min的速度搅拌，4-5h后，滴加NaOH溶液；滴完后关闭N2，向溶液中鼓入空气，使其在不断搅拌下充分氧化，然后将溶液放入100-120℃烘箱内老化后取出，用去离子水清洗后放入烘箱在120℃烘干，最后焙烧得到负载型催化剂；将所述负载型催化剂放入印染废水原水中，滴加硫酸调节上清液pH值至4-4.5之间，加入铁络合物，在太阳光照下，分别加FeSO4·7H2O溶液，以及加入30wt％H2O2溶液，反应20min以上，即可。
2.根据权利要求1所述的高级氧化方法，其特征在于，作为载体的Al2O3的粒径为3mm，比表面积60-150m2/g。
3.根据权利要求1所述的高级氧化方法，其特征在于，滴加的NaOH溶液的浓度为0.1-0.2mol/L。
4.根据权利要求1所述的高级氧化方法，其特征在于，氧化后放入烘箱内老化的时间为24h以上。
5.根据权利要求1所述的高级氧化方法，其特征在于，清洗后烘干，300-350℃下焙烧2-3h得到所述负载型催化剂。
6.根据权利要求1所述的高级氧化方法，其特征在于，加入铁络合物的质量百分比浓度为1.0-2.5wt％。
7.根据权利要求1所述的高级氧化方法，其特征在于，所述FeSO4·7H2O溶液的浓度为300mg/L-600mg/L。
8.根据权利要求1所述的高级氧化方法，其特征在于，所述H2O2溶液的浓度为0.5ml/L-1.0ml/L。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高污染废水处理的高级氧化方法，用以克服现有技术中使用的试剂量多，出水效果不好，催化剂回收利用率低，生成大量的含铁污泥，出水铁离子高，造成二次污染的问题。该处理方法操作简单，操作条件温和，安全环保，处理效率较高。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供了一种高污染废水处理的高级氧化方法，包括如下步骤：
选取Al2O3作为载体用粉碎机将其粉碎，过50目分样筛，在100-120℃下烘干，最后将其在400-500℃下焙烧4-5h取出，备用；
配制0.1mol/L的硫酸亚铁溶液，向溶液中投加3-5wt％经过上述处理的Al2O3载体，通N2保护，以200-300r/min的速度搅拌，4-5h后，滴加NaOH溶液；
滴完后关闭N2，向溶液中鼓入空气，使其在不断搅拌下充分氧化，然后将溶液放入100-120℃烘箱内老化后取出，用去离子水清洗后放入烘箱在120℃烘干，最后焙烧得到负载型催化剂；
将所述负载型催化剂放入印染废水原水中，滴加硫酸调节上清液pH值至4-4.5之间，加入铁络合物，在太阳光照下，分别加FeSO4·7H2O，以及加入30wt％H2O2，反应20min以上，即可。
优选地，作为进一步可实施的方案，作为载体的Al2O3的粒径为3mm，比表面积60-150m2/g。
优选地，作为进一步可实施的方案，滴加的NaOH溶液的浓度为0.1-0.2mol/L。
优选地，作为进一步可实施的方案，氧化后放入烘箱内老化的时间为24h以上。
优选地，作为进一步可实施的方案，清洗后烘干，300-350℃下焙烧2-3h得到所述负载型催化剂。
优选地，作为进一步可实施的方案，加入铁络合物的质量百分比浓度为1.0-2.5wt％。
优选地，作为进一步可实施的方案，所述FeSO4·7H2O溶液的浓度为300mg/L-600mg/L。
优选地，作为进一步可实施的方案，所述H2O2溶液的浓度为0.5ml/L-1.0ml/L。
本发明在对高污染废水进行高级氧化处理之前，最好先对高污染废水进行预处理，预处理的过程中除了采用格栅调节池以外，还可以采用初沉池、细格栅等等，上述几种预处理方式可以结合进行应用。
经过了上述处理系统的废水也可以进行进一步的深度处理，深度处理的手段可以选择反渗透单元或者正渗透单元。
反渗透单元包括RO进水箱、RO进料泵、RO膜以及套设在RO膜外部的膜壳，正渗透单元包括FO浓盐水箱、FO进料泵、汲取液进料泵、稀释汲取液存储箱、汲取液回收系统、浓盐水气提系统、FO膜以及套设在FO膜外部的膜壳。
反渗透单元可设计为多级处理，则第一级反渗透浓缩得到的为第一浓缩液，最后一级反渗透浓缩得到的为第一分离液，其余级别的分离液则继续进入下一级别进行反渗透浓缩，浓缩液则返回上一级重新进行反渗透浓缩；优选为2级处理。
正渗透是在半透膜两侧产生的渗透压差为驱动力下，水分子自发的从高盐水向汲取液渗透的过程，而主要产生动力源的物质为汲取液，该浓缩处理方法的优点是不需要高压泵便可运行，并且在能耗小于热法的情况下，能够有选择性的去除水中溶解的物质。这些特点保证正渗透单元具有更高的抗污染性能，同样的，正渗透浓缩也可设计为单级或多级处理，但是处于成本以及浓缩效果考虑，单级处理即可满足要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过制备一种负载型催化剂，在光芬顿氧化体系中引入光化学活性较高的物质，加入含三价铁的草酸盐或者柠檬酸盐络合物，由于Fe3+和紫外线对H2O2的催化分解存在协同效应，可有效提高对紫外线和可见光的利用效果，可充分利用太阳光，另再将硫酸亚铁浸渍在一定载体上，通过光和芬顿两种系统的复合，形成一种非均相光芬顿氧化法，同时降低了Fe2+用量，提高了H2O2的利用率，增加COD的去除效果，还可提高催化剂的循环利用，降低产水中Fe2+的残留。
（发明人：许白羽;曾凡付;王清玉;邢喜元;廖香红）