[发明专利]一种基于UV/氯高级氧化技术处理重金属络合废水的方法

说明书

本发明属于工业废水处理领域，具体地说，涉及一种基于UV/氯高级氧化技术处理重金属络合废水的方法。采用如下技术方案，一种基于UV/氯高级氧化技术处理重金属络合废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）向重金属络合废水中投加氯系氧化剂，然后用盐酸或氢氧化钠溶液调节水质pH并搅拌，进行光照处理破坏络合结构，所述氯系氧化剂产生的活性氯与水中络合态重金属的摩尔当量比5~150:1投加；（2）调节pH值使重金属形成沉淀，之后通过固液分离即完成废水处理。通过采用上述方案，本发明提供一种可实现对电镀、制革、印刷电路板等多行业废水进行经济、高效处理的新型的一种UV/氯高级氧化技术处理重金属络合废水的方法。

技术领域

本发明属于工业废水处理领域，具体地说，涉及一种基于UV/氯高级氧化技术处理重金属络合废水的方法。

背景技术

络合重金属废水是当前工业废水的治理的重点与难点，主要来源于电镀、线路板、表面处理、制革和造纸等行业，对人类健康和生态环境造成严重威胁。由于柠檬酸、酒石酸、海藻酸钠、EDTA和NTA等有机络合剂广泛应用于在这些行业的生产工序中，导致废水中重金属以络合形态存在。相比游离态的重金属，络合态重金属因结构稳定，难以被传统的化学沉淀、混凝、吸附等方法有效去除。因此，发展高效且经济的络合态重金属络合废水处理新技术迫在眉睫。

近年来，高级氧化技术 (AOPs) 因氧化能力强、反应速率快、处理效率高而在络合态重金属处理方面受到广泛关注。主要的方法包括UV/H₂O₂、光催化氧化、电化学氧化和光电催化耦合联用等。这些方法能较为有效地破坏络合态重金属的络合结构，但目前仍处于在实验室研究阶段，受限于药剂成本、处理效率、催化材料活性与稳定性、反应器构造等诸多因素，难以实现工业化应用。

近年来，紫外/氯高级氧化技术因可同时产生羟基自由基（HO·）、活性氯（Cl·、Cl₂·^-和ClO·等）等多种强氧化性活性氧化物物种而受到广大研究者们的青睐。该技术可有效降解水中农药、内分泌干扰素(EDCs)、药物及个人护肤品（PPCPs）等持久性有机污染物，因而在水与废水处理中具有广阔的应用前景。HO·是一种非选择性的强氧化性，可与EDTA、NTA、柠檬酸等络合态重金属发生快速的氧化反应，其二级反应速率常数高达为10⁸~10⁹ M^-1s^-1。Cl·、Cl₂·^-和ClO·等活性氯也可快速氧化EDTA、NTA、柠檬酸等络合态重金属，其反应速率常数也高达~10¹⁰ M^-1s^-1。因此，UV/氯体系中的HO·和活性氯等活性物种可有效破坏EDTA、NTA、柠檬酸等络合态重金属的络合结构。

氧化破络是逐步脱羧的过程，有机经脱羧最终转化为草酸、乙酸、甲酸等小分子有机物以及CO₂、NO₃^-等无机物，而重金属则以自由态或弱配体络合态（如与草酸、乙酸等络合）游离于溶液中，可在碱性pH下通过沉淀去除。因此，UV/氯高级氧化技术实现对络合态重金属破络，释放出重金属可通过加碱沉淀得以去除。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在处理重金属络合废水效果差，而现有的高级氧化技术又受药剂成本、催化或电极材料等因素限制这一现状的问题，提供一种可实现对电镀、制革、印刷电路板等多行业废水进行经济、高效处理的新型的一种UV/氯高级氧化技术处理重金属络合废水的方法。