[发明专利]一种由钙和有机酸类络合物介导的促进芬顿氧化的方法

说明书

本发明公开了一种由钙和有机酸类络合物介导的促进芬顿氧化的方法，属于废水处理领域。所述废水处理步骤如下：步骤(1)：调节废水pH值至2～5，加入Fe²⁺和过氧化氢；步骤(2)：在步骤(1)中的废水中引入Ca²⁺和有机酸类络合物，搅拌进行芬顿反应；步骤(3)：将步骤(2)处理后废水用碱调节pH至中性，絮凝沉淀，上清液导出。所述有机酸类络合物包括黄腐酸和柠檬酸，本发明通过在芬顿处理体系中引入钙离子和有机酸类络合物，大大促进参与反应的Fe³⁺/Fe²⁺之间的循环，突破芬顿反应的速度控制步骤，促进了芬顿氧化效率，同时克服了现有芬顿氧化处理工艺中反应效率低，药剂投加量大的问题。

技术领域

本发明属于废水处理领域，涉及一种促进芬顿氧化效果的废水处理方法，具体涉及一种由钙和有机酸类络合物介导的促进芬顿氧化的方法。

背景技术

目前，大部分行业(如制药、化工、石化、电镀、农药等)排放的废水中会含有有机物，现行的排放标准中也明确了废水中COD的排放限值。因此在废水排放前需要将废水中的有机物去除。废水中有机物的高级氧化是现有企业常用的处理方法，主要包括芬顿氧化、臭氧氧化、微电解等技术，其中芬顿氧化因其在反应过程产生大量的羟基自由基(·OH)，能氧化废水中的绝大多数有机物，因此在工程中应用比较广泛。

芬顿氧化主要是利用过氧化氢和亚铁离子反应，生成大量的·OH，从而实现有机物的去除。利用芬顿工艺处理废水中的有机物已是十分成熟的工艺，其氧化比较彻底，反应时间相对较短，且工艺的基建投资比较少，操作简单。因此，芬顿工艺在近年来的工业废水处理中被广泛的应用，取得了良好的效果。

主要反应原理如下：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^-+·OH

Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+HO₂·+H⁺

OH+H₂O₂→HO₂·+H₂O

OH+Fe²⁺→Fe³⁺+OH^-

Fe³⁺+HO₂·→Fe²⁺+O₂H⁺

Fe²⁺+HO₂·+H+→Fe³⁺+H₂O₂

HO₂·+HO₂·→H₂O₂+O₂

由以上化学反应式可以看出，芬顿反应主要是靠Fe²⁺和H₂O₂的反应产生的·OH，进而氧化有机物，而Fe²⁺向Fe³⁺的转化过程会抑制芬顿反应产生羟基自由基，从而降低芬顿反应的氧化效果，造成氧化效率较低。

现有的芬顿氧化处理装置中主要存在的问题就是反应效率较低，由反应效率低引发了一系列问题，主要有如下几点：

(1)芬顿药剂的投加量增加。芬顿药剂主要为过氧化氢和亚铁药剂，由于反应中Fe²⁺向Fe³⁺的转化，造成反应效率降低。因此，为了提高氧化效果需要增加药剂的投加量，尤其是亚铁药剂需要增加，导致芬顿氧化的处理成本大幅度增加。