公布日：2023.04.14
申请日：2022.12.28
分类号：C02F1/463(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F1/48(2023.01)I;C02F1/461(2023.01)I;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/36(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，属于废水处理技术领域，包括以下步骤：向待处理废水中加入过硫酸盐和磁性石墨烯基Fen+粒子，通过电絮凝反应装置对待处理废水进行非均相电催化氧化及絮凝处理，即在电流作用下阳极析出Fe2+，并在磁性石墨烯基Fen+微电极协同作用下快速活化过硫酸盐产生SO4-·，污染物被SO4-·和·OH氧化，完成有机物降解，未完全降解有机物则通过Fe3+与OH-形成的高活性絮凝基团吸附共沉而去除；所述电絮凝反应装置的阳极为铁极板或含铁类极板。本发明采用非均相电催化絮凝活化过硫酸盐，可高效快速降解废水中抗生素类污染物，其中过硫酸盐化学性质稳定，方便运输及储存，微电极可重复利用。
权利要求书
1.一种非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：向待处理废水中加入过硫酸盐和磁性石墨烯基Fen+粒子，通过电絮凝反应装置对待处理废水进行电催化氧化及絮凝处理，即在电流作用下阳极析出Fe2+，并在磁性石墨烯基Fen+微电极协同作用下快速活化过硫酸盐产生SO4-·，污染物被SO4-·和·OH氧化，完成有机物降解，未完全降解有机物则通过Fe3+与OH-形成的高活性絮凝基团吸附共沉而去除，反应结束后静置，磁分离回收粒子微电极材料；所述电絮凝反应装置的阳极为铁极板或含铁类极板。
2.根据权利要求1所述的非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，其特征在于，所述过硫酸盐包括过一硫酸盐、过二硫酸盐中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，其特征在于，所述过硫酸盐投加质量浓度与废水初始COD比值为0.1～2.0:1。
4.根据权利要求1所述的非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，其特征在于，所述磁性石墨烯基Fen+粒子投加质量浓度为0.001～0.05g/L。
5.根据权利要求1所述的非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，其特征在于，所述电絮凝反应装置形态为柱形或方形，电源为直流电源或脉冲电源。
6.根据权利要求1所述的非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，其特征在于，所述电絮凝反应装置的阳电极极板设置方式为单级或复极。
7.根据权利要求1所述的非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，其特征在于，所述电絮凝反应装置的电流强度为0.01～2A。
8.根据权利要求1所述的非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，其特征在于，所述待处理废水的初始pH值为4～9。
9.根据权利要求1所述的非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，其特征在于，所述待处理废水的初始电导率大于500μs/cm。
10.根据权利要求1所述的非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，其特征在于，所述电催化絮凝活化在搅拌下进行；所述搅拌通过搅拌装置实现，所述搅拌装置包括磁力搅拌、气动搅拌或循环搅拌。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，可在较宽pH范围内(pH＝4～9)完成水中抗生素类污染物的降解，处理时间短，成本低。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种非均相电催化絮凝活化过硫酸盐降解废水中抗生素类污染物的方法，包括以下步骤：
向待处理废水中加入过硫酸盐和磁性石墨烯基Fen+粒子(简称GO@Fen+粒子)，通过电絮凝反应装置对待处理废水进行电催化氧化及絮凝处理，即在电流作用下阳极析出Fe2+，并在磁性石墨烯基Fen+微电极协同作用下快速活化过硫酸盐产生SO4-·，污染物被SO4-·和·OH氧化，完成有机物降解，未完全降解有机物则通过Fe3+与OH-形成的高活性絮凝基团吸附共沉而去除，反应结束后静置，磁分离回收粒子微电极材料；
所述电絮凝反应装置的阳极为铁极板或含铁类极板。
作为本发明的优选实施方案，所述过硫酸盐包括过一硫酸盐、过二硫酸盐中的至少一种。
作为本发明的优选实施方案，所述过硫酸盐投加质量浓度与废水初始COD比值为0.1～2.0:1。
作为本发明的优选实施方案，所述磁性石墨烯基Fen+粒子投加质量浓度为0.001～0.05g/L。
作为本发明的优选实施方案，所述电絮凝反应装置形态为柱形或方形，电源为直流电源或脉冲电源。
作为本发明的优选实施方案，所述电絮凝反应装置的阳电极极板设置方式为单级或复极。
作为本发明的优选实施方案，所述电絮凝反应装置的电流强度为0.01～2A。
作为本发明的优选实施方案，所述待处理废水的初始pH值为4～9。
作为本发明的优选实施方案，所述待处理废水的初始电导率大于500μs/cm。
作为本发明的优选实施方案，所述电絮凝活化在搅拌下进行。
作为本发明的优选实施方案，所述搅拌通过搅拌装置实现，所述搅拌装置包括磁力搅拌、气动搅拌或循环搅拌。
本发明的有益效果在于：本发明的方法中采用非均相电催化絮凝活化过硫酸盐，可高效快速降解废水中抗生素类污染物，其中过硫酸盐化学性质稳定，方便运输及储存；GO@Fen+微电极可重复使用。本方法设备操作简单，易于实施，且具有占地面积小、无二次污染等特点，此外，本发明可在较宽pH范围内(pH＝4～9)完成水中抗生素类污染物的降解，处理时间短，实现运行成本的降低，为该方法在含抗生素类废水处理领域提供了广阔的应用前景。
（发明人：姚创;刘建新;陈威宇;吴文滔;伦见强;陈宇丹;邓运泉）