申请日2015.04.17
公开(公告)日2015.08.05
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明属于有机废水处理领域，尤其涉及一种催化降解有机废水的方法。它是将有机废水调节到pH值为3~8范围内，然后通过铂、铅金属丝的还原反应单元，停留5~10分钟，再进入氧化亚钴和氧化亚铜复合类Fenton催化氧化单元，此单元设置曝气搅拌系统，停留时间为30~40分钟，后续经混凝沉淀单元排出。本发明在类Fenton反应之前先设置铂、铅金属丝还原反应单元，可以降低废水中有机污染物分子的化学键键能，明显提高了后续类Fenton反应的降解效率。
权利要求书
1.一种催化降解有机废水的方法，其特征在于具体步骤如下：有机废水在调节池中调节其pH至3~8，然后进入铂、铅金属丝的还原反应单元，停留时间为5~10分钟，再进入氧化亚钴和氧化亚铜复合类Fenton催化氧化单元，向催化氧化单元中投加双氧水，并施加曝气搅拌，停留时间为30~40分钟，后续经混凝沉淀单元排出。
2.如权利要求1所述的一种催化降解有机废水的方法，其特征在于：采用硫酸或氢氧化钠调节有机废水的pH值为3~8。
3.如权利要求1所述的一种催化降解有机废水的方法，其特征在于：所述的铂、铅金属丝的还原反应单元中铂和铅的重量百分含量分别为5%~10%和90%~95%，其中铂金属丝的直径为0.2~0.5 mm，铅金属丝的直径为0.5~1.5 mm，在反应单元中的填充率为3~5%。
4.如权利要求1所述的一种催化降解有机废水的方法，其特征在于：所述的氧化亚钴和氧化亚铜复合类Fenton催化氧化单元中氧化亚钴和氧化亚铜的重量百分含量分别为55%~86%和14%~45%，粒径为60~100目，在反应单元中的填充率为15~25%。
5.如权利要求1所述的一种催化降解有机废水的方法，其特征在于：双氧水的浓度为30wt%，投加量与有机废水的体积比为0.5~1%;曝气搅拌的汽水比控制在10~20:1。
6.如权利要求1所述的一种催化降解有机废水的方法，其特征在于：在混凝沉淀单元中，按所处理废水量体积的0.5~2‰加入浓度为5wt‰聚丙烯酰胺(PAM)进行混凝反应，混合搅拌10~20分钟，通过混凝反应加以沉淀去除，出水达标排水或再处理。
说明书
一种催化降解有机废水的方法
技术领域
本发明属于有机废水处理领域，尤其涉及一种催化降解有机废水的方法。
背景技术
近年来，有机废水所引发的环境问题日益严重，寻求高效、低成本且对环境友好的处理技术是目前水处理领域的迫切需要;有机废水的处理技术方法主要包括物理法、生物法和化学法等，化学法中的高级氧化法，是水处理过程中一个重要的新兴方法，可以将污染物直接矿化为无毒害的CO2、H2O及微量无机盐，或是提高污染物的可生化性，其中类Fenton法因反应速率极快，反应条件温和，且操作简单，运行成本相对较低，而且催化剂以固态存在形式，易于分离，可以循环使用，pH适用范围也相对较宽等优点受到了越来越多的关注，但目前类Fenton催化剂仍然存在催化效率不高的问题;有研究发现，过渡金属的外层电子轨道在反应过程中能够提供或者接受电子，提供氧化还原反应的场所，促进羟基自由基的生成，其中，研究较多的是Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+等离子与铁元素的复合;另外，一些贵金属对氧化反应有较高的催化活性且稳定性好，因此在类Fenton催化剂中引入少量贵金属能够大大提高催化活性。
发明内容
本发明旨在提供一种催化降解有机废水的方法，针对难降解有机废水的处理问题，利用贵金属对有机废水的还原作用降低有机污染分子化学键键能，同时选择合适的金属元素进行催化剂的复配，与双氧水构成类Fenton体系，催化降解有机废水中的污染物，具有催化降解效果好，pH适用范围较广，成本低廉等特点。
本发明提供一种催化降解有机废水的方法，具体方法为：有机废水在调节池中调节其pH至3~8，然后进入铂、铅金属丝的还原反应单元，停留时间为5~10分钟，再进入氧化亚钴和氧化亚铜复合类Fenton催化氧化单元，向催化氧化单元中投加双氧水，并施加曝气搅拌，停留时间为30~40分钟，后续经混凝沉淀单元排出。
进一步地，采用硫酸或氢氧化钠调节有机废水的pH值为3~8。
进一步地，所述的铂、铅金属丝的还原反应单元中铂和铅的重量百分含量分别为5%~10%和90%~95%，其中铂金属丝的直径为0.2~0.5 mm，铅金属丝的直径为0.5~1.5 mm，在反应单元中的填充率为3~5%。
进一步地，所述的氧化亚钴和氧化亚铜复合类Fenton催化氧化单元中氧化亚钴和氧化亚铜的重量百分含量分别为55%~86%和14%~45%，粒径为60~100目，在反应单元中的填充率为15~25%。
进一步地，双氧水的浓度为30wt%，投加量与有机废水的体积比为0.5~1%;曝气搅拌系统，汽水比控制在10~20:1。
进一步地，在混凝沉淀单元中，按所处理废水量体积的0.5~2‰加入浓度为5wt‰聚丙烯酰胺(PAM)进行混凝反应，混合搅拌10~20分钟，通过混凝反应加以沉淀去除，出水达标排水或再处理。
本发明与现有的有机废水处理技术相比优点在于：
在常规装置中，贵金属一般都是直接作为Fenton催化剂的一部分，而本专利将其作为还原反应单元，放置于Fenton反应之前;本发明中有机废水在类Fenton反应之前经过铂铅金属丝的还原作用，降低了有机污染物的化学键键能，从而提高了类Fenton反应的效率，减少了反应时间。
本发明中的复合金属催化剂中的元素为钴和铜，没有铁元素的参与。
该反应过程操作简单、无须复杂设备且能回收利用等优点具有很好的应用前景。
