[发明专利]一种芬顿氧化强化超临界水氧化法处理难降解有机废水的方法

说明书

本发明公开了一种芬顿氧化强化超临界水氧化法处理难降解有机废水的方法。所述方法为：将Fe²⁺引入超临界水氧化中，与体系所用的氧化剂H₂O₂构成Fenton试剂，它们的相互作用形成了一个全新的环境，即超临界芬顿氧化环境，进行氧化降解100s～370s，控制反应体系的pH值为2～6，待降解完全后即完成降解过程。本发明所述的方法明显降低了所需的温度、提高氧化剂使用率以及缩短反应所需时间，即在较温和的条件下达到较好的去除效果，真正实现了SCWO和Fenton氧化的协同作用，为SCWO的工业化应用提供了新的思路。

(一)技术领域

本发明涉及一种处理难降解有机废水的高级氧化法。

(二)背景技术

来自制药、化工等行业的高浓度、难降解有机废水毒性大、成份复杂，直接采用生物处理技术对其降解效果甚微，通常需要用高级氧化技术等对这类废水进行预处理。

超临界水氧化技术是以水为介质，在超临界条件(温度＞374℃，P＞22.1MPa)下的自由基反应。它作为一种高效的环境友好型技术，由于其不存在传质阻力，使得氧化反应具有较高的氧化速率和破坏速率，能彻底破坏有机物结构、二次污染小等特点，从而在废水处理领域得到广泛青睐。但其苛刻的反应条件、设备腐蚀及盐沉积等问题限制了它的广泛应用。因此，探索如何降低反应温度、缩短反应时间及加快反应速率，成为该技术亟待解决的问题。在实际应用中，单独使用某一种处理技术，都无法达到十分满意的效果。因此，开发和探究几种处理技术的联用工艺，综合各种处理技术的优势，是十分必要的。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种芬顿氧化强化超临界处理难降解有机废水的方法。

本发明采用的技术方案是：

将Fe²⁺引入超临界水氧化中，与体系所用的氧化剂H₂O₂构成Fenton试剂，它们的相互作用形成了一个全新的环境，即超临界芬顿氧化环境。

所述方法具体按照如下步骤进行制备：

将有机废水、氧化剂和催化剂混合均匀泵入管式反应器中，通过升温加压至温度380～500℃,压强23～30MPa，即超临界状态(温度＞374℃，P＞22.1MPa)下进行氧化降解100s～370s，控制反应体系的pH值为2～6，待降解完全后即完成降解过程；所述的氧化剂为30wt％双氧水；所述的催化剂为Fe²⁺溶液或其它能与双氧水构成类Fenton试剂的金属离子溶液；所述的氧化剂的加入量以将所述的有机废水中的总有机碳完全降解为基准；所述的催化剂的加入量以所述的有机废水中的总有机碳的物质的量计为0.05～0.1g/mol。

进一步，所述的有机废水为含苯系、萘系或其它难降解有机污染物的废水；本发明所述的有机废水一般具有以下特性：有机物浓度高(一般TOC浓度在0～十几万)、难以被降解、可生化性差、水质成分复杂、毒性较强等。

进一步，所述的Fe²⁺溶液浓度为0.2mg/L～1.0mg/L。

再进一步，所述的Fe²⁺溶液优选为FeSO₄·7H₂O溶于水配制而成。