[发明专利]利用曝气条件下非均相铁基材料复合亚硫酸盐氧化降解水中有机污染物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用曝气条件下非均相铁基材料复合亚硫酸盐氧化降解水中有机污染物的方法。

背景技术

伴随着国家对工业污废水排放要求和生活饮用水卫生安全要求的提高，开发经济、高效的去除水体中难生物降解的有机污染物的技术具有显著的经济效益和社会效益。而对于难生物降解的工业有机废水和有机微污染水体，高级氧化方法是被认为是一种行之有效的技术。在已知的高级氧化方法中，以Fenton (Fenton指的是英国人Fenton发现采用Fe/&shy；H₂O₂体系能氧化多种有机物。后人为纪念他将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂,它能有效氧化去除传统废水处理中无法去除的难降解有机物。)为主的利用铁基材料的高级氧化技术由于运行成本低、除污染效果好而受到了广泛关注，被在污废水深度处理和给水净化中得到了应用。Fenton体系通常采用铁基材料和过氧化物(过氧化氢、过硫酸盐)来实现，但由于过氧化物将三价铁还原为二价铁的能力有限，会出现三价铁积累，从而使得传统Fenton体系只有在强酸性条件下(pH<4.0) 才有较好的效果，且产泥量大、铁利用率低。

发明内容

本发明目的是提供一种利用曝气条件下非均相铁基材料复合亚硫酸盐氧化降解水中有机污染物的方法，高效经济、绿色简洁、适用范围广，确保工业生产过程中所产生的难降解有机物废水可以达标排放，并可保障以有机为污染水体作为水源的水产的供水安全。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种利用曝气条件下非均相铁基材料复合亚硫酸盐氧化降解水中有机污染物的方法，向需处理的有机污染水体中进行曝气，并在富氧水中分别投入铁基材料和亚硫酸盐。

进一步的，所述的铁基材料中铁元素的含量为0.1mmol/L-50mmol/L，所述的亚硫酸盐的投量为0.1mmol/L-10mmol/L，反应的初始pH值为2.5-8.0。

再进一步的，反应的初始pH值为4.0-7.0。

进一步的，所述的曝气方式为预曝气或者间歇式曝气或者持续曝气，曝气使得水体中溶解氧的含量稳定在5mg/L以上。

优选的，曝气的气体为空气或氧气。

优选的，所述的铁基材料为零价铁或磁性氧化铁或钢渣中的一种或者多种。

优选的，所述的亚硫酸盐为亚硫酸钠或亚硫酸氢钠或亚硫酸钾或亚硫酸盐氢钾中的一种或者多种。

进一步的，并同时投射紫外光或可见光或太阳光中的一种或者多种。

本发明的技术效果在于：本发明所提供的方法，采用亚硫酸盐代替过硫酸盐，亚硫酸盐与铁离子反应可以生成亚硫酸根自由基，并进一步被曝气所提供的氧气转化为硫酸根自由基进而降解有机污染物。与过氧化物相比，亚硫酸盐可以将三价铁还原为二价铁，进而提高铁的利用率，减少产泥量，扩宽实验所需pH 值范围；此外，亚硫酸盐比过氧化物价格便宜，因此具有更好的经济性。通过本发明的方法，高效经济、绿色简洁、适用范围广，确保工业生产过程中所产生的难降解有机物废水可以达标排放，并可保障以有机为污染水体作为水源的水产的供水安全。

附图说明

图1为初始pH值对零价铁/亚硫酸盐体系降解X-3B的影响；

图2为钢渣/过硫酸盐体系(A)和钢渣/亚硫酸盐体系(B)对实际染料废水的脱色效果；

图3为钢渣/过硫酸盐体系(A)和钢渣/亚硫酸盐体系(B)对实际染料废水COD的去除效果；

图4为钢渣/过硫酸盐体系(A)和钢渣/亚硫酸盐体系(B)对实际染料废水BOD的影响。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面是本发明的总体方法：

一种利用曝气条件下非均相铁基材料复合亚硫酸盐氧化降解水中有机污染物的方法，向需处理的有机污染水体中进行曝气，并在富氧水中分别投入铁基材料和亚硫酸盐。

进一步的，所述的铁基材料中铁元素的含量为0.1mmol/L-50mmol/L，所述的亚硫酸盐的投量为0.1mmol/L-10mmol/L，反应的初始pH值为2.5-8.0。

再进一步的，反应的初始pH值为4.0-7.0。