[发明专利]一种用于催化氧化处理高浓度废水的复配氧化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理方法，尤其涉及一种用于催化氧化处理高浓度废水的复配氧化剂的制备方法及用途。

背景技术

羟基自由基是一种很强的氧化剂。在臭氧，氯气，氧气等众多的水处理氧化剂中，羟基自由基的氧化电势最高为2.80V，而臭氧仅为2.07V。另外，羟基自由基具有很高的电负性或亲电子性，其电子亲和能为569.3kJ，容易进攻高电子云密度点，这就决定了羟基自由基的进攻具有一定的选择性。因此，羟基自由基氧化技术特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。目前普遍认为通过羟基自由基反应进行的过程有Fenton试剂，湿式催化氧化等。研究证明发现，这类羟基自由基反应主要是通过引入双氧水，发生链式反应，产生高浓度的羟基自由基，从而提高氧化能力，将有机污染物直接氧化成无机物，或将其转化为低毒的易生物降解的中间产物。虽然在一些有机废水中，羟基自由基表现出了很好的COD、色度去除率，但是该方法在工业应用中仍然存在以下几个缺点：1)由于一些金属离子的竞争作用，双氧水用于生成羟基自由基的效率很低。2)在反应中大量的使用双氧水，使技术的应用成本大大提高。因此，开展针对羟基自由基氧化技术的改进、提高双氧水的有效率，减少双氧水的使用量，降低应用成本，将具有巨大的市场前景。

目前研究发现，通过引入一些金属离子的方法可以有效的促进Fenton试剂中羟基自由基的生成。于怀东等在其文章(武汉大学学报<理学版>，vol.52，2006，453～456)中提到Mn²⁺与过氧化氢反应产生羟基自由基的能力仅为相同条件下Fe²⁺的5％左右，但Mn²⁺可以在Fenton反应中明显促进羟基自由基。但是这些改进Fenton试剂的实验在中氧化剂的用量仍然很大，并且金属离子如何引入的问题也没有得到解决。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于催化氧化处理高浓度废水的复配氧化剂的制备方法及用途。

用于催化氧化处理高浓度废水的复配氧化剂的制备方法是：先用酸将铁、锌、锰、镁、钠金属的可溶性盐溶解混合，再加入混合金属盐溶液2-50％体积比的双氧水，pH值为2～5，得到用于催化氧化处理高浓度废水的复配氧化剂，金属的可溶性盐为硝酸盐、硫酸盐、氯化物或草酸盐，金属离子的质量比为铁∶锌∶锰∶镁∶钠＝10～30∶0～5∶0～8∶0～2∶2～10。

所述的酸为硝酸、硫酸、盐酸或草酸的20～50％水溶液。

用于催化氧化处理高浓度废水的复配氧化剂用于含有酚化合物、卤代脂族化合物、芳香烃、卤代芳香化合物、硝化芳香化合物、芳杂环化合物、氰、酰胺、硫醇、酮、脲、酰亚胺、有机磷化合物、氰化物以及它们的混合物废水的处理。

本发明中引入含锌、铁、锰、镁或钠中的一种或几种可以有效地促进双氧水氧化剂大量生成羟基自由基，较好的降解高浓度难降解有机污染物，COD值明显降低，这对于降解高浓度有机污染物有着重要的作用。同时过氧化氢的用量大大减少，降低处理成本。

本发明的氧化剂制备过程简单，易操作，不产生二次污染，氧化剂中金属离子用量低，不会影响水质的变化，能够明显的降解废水中的COD值，为了达到更好的反应效果实验中可以另外加入微量的双氧水以促进羟基自由基的生成。本发明的氧化剂所应用的催化氧化反应均在常温常压下进行，无需高温高压设备，设备投资低；

本发明的用于催化氧化处理高浓度废水的复配氧化剂，适用于高浓度、成分复杂、有毒有害、难生物降解的有机化学品、纺织、印染、制药等生产行业的有机废水处理。废水处理后，COD去除率比常规Fenton试剂提高20％以上。可以使氧化剂过氧化氢降低20％～50％的添加量。与常规Fenton试剂相比，处理效率提高，处理成本降低约20％。

具体实施方式