[发明专利]一种用于深度处理农药废水的Fe‑C微电解‑电Fenton工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于深度处理农药废水的Fe-C微电解-电Fenton工艺。

技术背景

农药废水通常具有污染物浓度较高，毒性大，含有许多难以生物降解的物质等特点；随着我国农业、农药产业的发展，我国农药产量位居全球第一，产生的农药废水达到几亿吨，农药废水所引起的环境污染、生态系统恶化问题也日趋引起人们的重视。因此，研究农药废水处理的新方法、新工艺具有重要意义。

研究发现，Fe-C微电解结合了絮凝、吸附、架桥、卷扫、共沉、电沉积、电化学还原等多种综合效应，能有效地去除污染物提高废水的可生化性。微电解反应过程中产生的大量的初生态的Fe^{2 +}和原子H具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环；微电池电极周围的电场效应也能使溶液中的带电离子和胶体附集并沉积在电极上而除去；另外反应产生的Fe²⁺ 、Fe^{3 +}及其水合物具有强烈的吸附絮凝活性，能进一步提高处理效果。在有机物浓度大、高毒性、难生化废水的处理方面，可大幅度降低废水的COD_Cr。

而电Fenton氧化技术结合了电解与Fenton氧化效应，产生大量具有强氧化性能的羟基自由基，不仅可以节约水处理中吸附剂、絮凝剂等其他试剂的费用，且由于铁盐的引入，使电导率提高，导电性能强，因此不但有机物降解效率大幅度提高，且更能节省电耗。电Femon法用于有机物降解有着良好的前景。

基于此，采用电Fenton强化Fe-C微电解工艺，充分利用了Fe-C微电解的酸性环境及二价铁产物，通过投加H₂O₂和阴极曝气电解自产H₂O₂达到强化氧化降解效应，该法克服了Fe-C微电解技术由于原电池效应产生的电流电压较小导致处理时间较长的局限，解决了Fenton氧化中H₂O₂投加量较大的问题，综合发挥了原电池效应、电解、Fenton氧化等作用对农药废水进行处理，达到高效降低农药废水COD_Cr目的。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种用于深度处理农药废水的Fe-C微电解-电Fenton工艺。

一种用于深度处理农药废水的Fe-C微电解-电Fenton工艺，其特征在于，首先采用Fe-C微电解进行预处理，然后结合电Fenton达到高效去除COD_Cr的效果。

具体方法为：往250 mL电解槽中，加入100 g Fe-C微电解材料，然后加入100 g用10 %稀硫酸溶液调节pH为2-4的农药废水，使水位浸没材料上方1-2 cm，曝气微电解0.5-2 h；再加入10-30 mg/L的H₂O₂，阴极曝气进行电解5-10 min，加入10 %氧化钙悬浊液调节pH 7，然后测其COD_Cr。

所述的Fe-C微电解材料为采用活性炭粉与铁粉层层包覆的稳定的球状材料。

电解阴阳极均为石墨电极板。

电解电压采用15-30V，基板间距为3-5cm。

电Fenton过程，既投加一部分的H₂O₂，又采用阴极曝气自发产生H₂O₂。

本发明提供的Fe-C微电解-电Fenton工艺主要应用于农药废水的深度处理，也适用于其他工业用水。

采用Fe-C微电解进行预处理，结合电Fenton较强的氧化降解性能，达到农药废水去除COD_Cr的目的。其中Fe-C微电解材料为活性炭和铁粉层层包覆呈圆球状；电Fenton中电极板均为石墨电极板。

具体操作过程为：

（a）将多孔布气头放在电解槽阴极底部，加入一定量的Fe-C微电解材料，然后加入农药废水（已调节pH：2-4）使水位浸没材料上方2cm左右，曝气微电解0.5-2h。

Fe-2e^-Fe²⁺;

O₂+4H⁺+2e^-2H₂O

（b）再加入适量的H₂O₂，采用阴极曝气进行电解5-10min。