申请日2016.02.29
公开(公告)日2016.05.04
IPC分类号C02F1/72; C02F1/28; C02F1/66; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种过氧化氢催化氧化聚乙烯醇废水的处理方法，1)向聚乙烯醇废水中加入酸溶液调节其pH为2.0~6.0;2)再加入过氧化氢溶液和催化剂，在搅拌条件下降解聚乙烯醇废水，从而实现聚乙烯醇废水的处理。反应温度50~80℃;过氧化氢溶液质量浓度为20~40%，过氧化氢与聚乙烯醇质量比为1.5~30;所述催化剂由活性炭载体以及载体表面的活性组分构成。本工艺处理高效、低成本、技术简单、处理效果好，废水中聚乙烯醇的去除率达90%以上，大部分的COD可以被去除。
权利要求书
1.一种过氧化氢催化氧化聚乙烯醇废水的处理方法，其特征在于：步骤如下，
1)向聚乙烯醇废水中加入酸溶液调节其pH为2.0~6.0;
2)向第一步调节pH值后的聚乙烯醇废水中加入过氧化氢溶液和催化剂，在搅拌条件下降解聚乙烯醇废水，从而实现聚乙烯醇废水的处理;处理过程在常压进行，反应温度为50~80℃;其中，过氧化氢溶液质量浓度为20~40%;过氧化氢与废水中聚乙烯醇质量比为1.5~30;
所述催化剂由活性炭载体和载体表面的活性组分构成;其中活性炭颗粒大小为8~50目，活性组分为过渡金属及其氧化物，活性组分在催化剂中的质量含量为0.05~8%，催化剂按在废水中浓度为0.5~2.5g/L进行投加。
2.根据权利要求1所述的过氧化氢催化氧化聚乙烯醇废水的处理方法，其特征在于：第2)步搅拌速率为400~1000rpm;反应时间为30~90min。
3.根据权利要求1所述的过氧化氢催化氧化聚乙烯醇废水的处理方法，其特征在于：所述酸溶液为硫酸、盐酸或者硝酸，质量百分浓度为50~60%。
4.根据权利要求1所述的过氧化氢催化氧化聚乙烯醇废水的处理方法，其特征在于：所述过渡金属为铁或者铜。
说明书
一种过氧化氢催化氧化聚乙烯醇废水的处理方法
技术领域
本发明涉及工业废水的处理领域，特别是涉及一种聚乙烯醇废水的处理工艺。
背景技术
聚乙烯醇是一种水溶性高分子化合物，广泛用于印染、聚乙烯醇纤维(维尼纶)的生产以及食品、医药、木材加工、农业、高分子化工等领域中。聚乙烯醇废水具有较大的表面活性，水体易产生泡沫且黏度上升，废水中的聚乙烯醇会促进水体沉积物中重金属的迁移释放，加剧水质的恶化。因此聚乙烯醇废水是一种难降解工业废水。
目前聚乙烯醇废水的处理方法主要有：生化法、吸附法、湿式催化氧化法、光催化氧化法、Fenton氧化法、微波辐射法、臭氧氧化等方法。生化法处理设施占地面积大，处理费用高，经济效益低。吸附法和光催化氧化法对降解低浓度的聚乙烯醇废水效果较好，但处理组成复杂、当浊度高的废水时效果较差。而湿式催化氧化法的反应条件较苛刻，对反应设备的要求较高。Fenton氧化法能较好的处理聚乙烯醇废水，但试剂的加药量大，经济成本高且容易形成铁泥。微波辐射法和臭氧氧化法存在处理费用高、技术难度大或投资高等问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是针对目前聚乙烯醇废水预处理技术存在的技术不足，提供一种高效、低成本、工艺技术简单、处理效果好的聚乙烯醇废水处理工艺。使用该技术，废水中聚乙烯醇的去除率达90%以上，大部分的COD可以被去除。该预处理技术为后续其他技术的联用提供条件。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种过氧化氢催化氧化聚乙烯醇废水的处理方法，步骤如下，
1)向聚乙烯醇废水中加入酸溶液调节其pH为2.0～6.0以减小H2O2的分解;所述酸溶液为硫酸、盐酸或者硝酸，质量百分浓度为50～60%。
2)向第一步调节pH值后的聚乙烯醇废水中加入过氧化氢溶液和催化剂，在搅拌条件 下降解聚乙烯醇废水，从而实现聚乙烯醇废水的处理;处理过程在常压进行，反应温度为50～80℃;其中，过氧化氢溶液质量浓度为20～40%，过氧化氢与聚乙烯醇质量比为1.5～30;
所述催化剂由活性炭载体以及载体表面的活性组分构成。其中活性炭颗粒大小为8～50目，活性组分为过渡金属及其氧化物，活性组分在催化剂中的含量(质量分率)为0.05～8%，所述过渡金属以铁或者铜为最佳。催化剂按催化剂在废水中浓度为0.5～2.5g/L进行投加。
第2)步搅拌速率为400～1000rpm;反应时间为30～90min。
本发明利用过渡金属及其氧化物在酸性条件下，催化过氧化氢分解产生羟基自由基，利用羟基自由基的强氧化性降解废水中的有机物，同时耦合活性炭对聚乙烯醇的吸附，实现聚乙烯醇废水的高效降解。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明通过耦合活性炭的吸附以及催化作用，利用类Fenton反应，提高废水中聚乙烯醇的去除率。在特定用量范围内，反应经过60min后聚乙烯醇的去除率超过90%，COD去除率超过60%。
2)与普通的Fenton法降解聚乙烯醇的工艺相比，本发明属于非均相反应，无需向体系中添加亚铁离子，催化剂的回收可以通过过滤完成，且无铁泥产生。
3)催化剂采用非贵金属作为活性组分，活性炭作为载体，成本较低
