[发明专利]Fenton反应亚铁缓释颗粒

说明书

本发明公开了一种Fenton反应亚铁缓释颗粒。它是由无机粘结剂、有机粘结剂、水溶性亚铁盐、矿物材料经二次造粒而成，其制备工艺是首先矿物材料、水溶性亚铁盐和有机粘结剂混合，一次造粒，真空干燥；而后再与无机粘结剂混合，二次造粒。制得的亚铁盐颗粒可以持续缓慢释放亚铁离子，与H₂O₂反应，生成羟基自由基，分解有机污染物。该亚铁缓释颗粒具有结构性好，强度高，亚铁离子缓释效果好等特点，可大大提高Fenton反应生产羟基自由基的使用效率，从而提高污染物降解效率。而且更换方便，使用后的多孔结构颗粒，又可以作为微生物良好的载体。

技术领域

本发明属于水污染治理领域，涉及一种Fenton反应亚铁缓释颗粒。

背景技术

Fenton试剂是Fe²⁺与H₂O₂的混合物，具有强氧化性，它是由1894年，化学家FentonHJ发现。原理是H₂O₂在Fe²⁺的催化下，产生羟基自由基(·OH)，·OH是一种很强的氧化剂，其标准氧化还原电位为2.8eV，氧化能力仅次于F(标准氧化还原电位为3.08eV)，是已知的第二强的氧化剂。·OH为广谱氧化剂，没有选择性，几乎可以与水中物质发生反应。·OH与有机物的反应有三个基本的反应途径，即羟基加成反应、羟基的夺氢反应和羟基的电子转移反应。羟基加成反应，即·OH加成到不饱和C-C键上；羟基的夺氢反应，即·OH打断C-H键，夺取一个H而形成水分子；羟基的电子转移反应，即·OH从易于氧化的无机离子得到一个电子形成氢氧根OH^-。具体是哪个反应途径为主，取决于·OH与反应的物质。一般来说，加成反应较夺氢反应快，而电子转移反应通常发生在·OH与无机物之间。

直到1970年之后，随着环境保护的研究日益深入，污水中难降解有机物的存在成了让人头疼的问题，也是水污染控制技术研究的重难点。尤其是随着石油化工、医药、农药和染料等工业的迅速发展,含各种生物难降解的有机污染物废水排放相应增多,废水中难降解有机污染物的数量与种类与日俱增,其危害日益严重,已成为水污染控制的焦点问题。在诸多方法中，Fenton处理技术越来越被人广泛关注。

Fenton反应产生的·OH虽为光谱氧化剂，且·OH与中等和大分子有机物反应快速，接近扩散控制极限。但·OH与小分子有机物反应较慢，在通常的Fenton反应中，大量·OH瞬间形成，还没有来得及与有机物反应就已经发生其它反应而失活，所以Fenton反应降解效率大大降低。

近年来，虽然在改进Fenton反应工艺以及采用光/电协同Fenton反应处理难降解有机废水方面有大量的研究，但是或是工艺复杂，或是处理成本高，或是实际效果不理想等原因，而没有从根本是解决·OH与有机污染物反应效率低，产泥量大，Fenton试剂用量远大于理论值的难题。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于提供了一种制备工艺简单，成本低廉的Fenton反应亚铁缓释颗粒。

为达到上述目的，本发明一种Fenton反应亚铁缓释颗粒，所述的亚铁缓释颗粒是由水溶性亚铁盐、矿物材料、有机粘结剂、无机粘结剂经二次造粒而成，其制造方法如下：

(1)水溶性亚铁盐、矿物材料充分混合；

(2)步骤(1)的混合物中加入有机粘结剂和水，充分搅拌均匀，得到混合物A，并进行一次造粒；

(3)对一次造粒后的颗粒进行真空干燥，得到一次造粒体；

(4)将一次造粒体与无机粘结剂和水充分搅拌均匀，得到混合物B，并进行二次造粒；

(5)对二次造粒后的颗粒真空干燥即成。

进一步的，所述的水溶性亚铁盐80-100重量份、矿物材料10-50重量份、有机粘结剂1-10重量份、无机粘结剂10-50重量份、水水5-30份。