[发明专利]一种快速处理有机废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速处理有机废水的方法，属于化学与水处理技术领域。

背景技术

随着国民经济的发展，环境问题受到人们的广泛关注，其中水污染已经成为环境治理的一大难题。目前常见的处理方法有：物理处理法（如吸附法和膜分离技术）、物理化学处理法（如絮凝沉淀法和电化学降解法）、化学氧化法（如芬顿试剂氧化法和臭氧氧化法）、生物处理法（如好氧和厌氧处理技术）、高温深度氧化法（如湿式空气氧化法、超临界水氧化法）等。随着水处理技术的发展，高级氧化技术作为一种新兴技术被广泛应用于有机废水的治理中，特别是如何促进高级氧化技术的处理效率成为了科学研究的热点。在高级氧化技术中基于金属卟啉的催化氧化体系备受关注。特别是卟啉铁，被认为是一种潜在的可用于净化污水的催化剂。然而，直接将卟啉铁作为氧化反应的催化剂常常备受挑战。这是因为卟啉铁分子易团聚形成没有催化活性的二聚体，并且在氧化体系中容易自身氧化分解。解决这一问题有两种途径：一是对卟啉进行改性修饰，如合成树枝状的卟啉分子；二是将其负载到载体（如二氧化钛、蒙脱土、β-环糊精）上，以提高活性和稳定性。遗憾的是目前利用上述方法制备得到的金属卟啉催化剂依然存在某些问题，如二氧化钛负载锡卟啉催化活性欠佳，蒙脱土负载铁卟啉适应性和稳定性有待提高等，更为重要的是绝大多数金属卟啉催化剂（包括均相和非均相）很难或者不方便从反应体系中分离出去。因此，克服上述缺陷，开发基于金属卟啉的新型催化氧化技术具有非常重要的意义。

与其他载体相比，纤维比表面积大，对染料分子具有很好的亲和能力。鉴于此，我们课题组首次采用活性碳纤维负载卟啉铁(hemin-ACF)去降解染料或酚类等有机废水。虽然这种催化纤维在提高卟啉铁的活性，pH适应性，稳定性以及可分离性等方面具有非常重要的意义。然而，构筑更高效的催化氧化体系，开发快速处理有机废水的新方法依然是环境工程领域一个极具挑战性的课题。

在环境催化领域，抗坏血酸(AA)被视为一种常见的自由基清除剂，它能抑制催化降解反应的进行。然而, 在卟啉铁的催化氧化体系中加入少量的抗坏血酸却使其催化效率得到急剧提高。抗坏血酸的加入不仅没有抑制反而极大加速降解反应的进行。这是一个非常重要的发现，极具应用前景。

发明内容

为了解决现有技术中直接用小分子卟啉铁作为催化剂处理有机废水，存在活性低、稳定性差等缺点，因此，本发明的目的在于构筑更高效的催化氧化体系，开发一种快速处理有机废水的新方法，具体技术方案如下：

一种快速处理有机废水的方法，向所述有机废水中添加包含负载有卟啉铁的活性碳纤维、抗坏血酸和氧化剂的废水处理组合物 。

进一步的，所述抗坏血酸的含量按摩尔比计，是待处理有机废水中的有机污染物的1~100倍。

进一步的，所述氧化剂是臭氧、双氧水、二氧化氯、高锰酸钾、过碳酸钠和次氯酸钠所组成的氧化剂组中选择至少一种氧化剂，从经济和环保的角度，优选双氧水作为氧化剂。

进一步的，所述氧化剂的含量按摩尔比计，是待处理有机废水中的有机污染物的1~50倍。

进一步的，按每100质量份的有机废水计，有机污染物的浓度为1至50质量份，优选5至15质量份。

本发明提供了一种快速有效处理有机废水的方法，该方法处理废水速度快、操作简单、成本低，而且比单纯的小分子卟啉铁降解有机污染物的速率快几百倍至几千倍以上。

具体实施方式     

    下面对本发明进行详细介绍。

本发明的有机废水，含有的有机污染物并无特别限制，可以含有有机染料、氯酚、硝基苯酚等，对有机染料尤为有效。

本发明的废水处理组合物包含负载有卟啉铁的活性碳纤维、抗坏血酸和氧化剂。