[发明专利]一种含锰铁污泥制备水解型锰铁试剂高效催化过硫酸盐处理有机废水的方法

权利要求书

1.一种含锰铁污泥制备水解型锰铁试剂高效催化过硫酸盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)含锰铁污泥制备水解型锰铁试剂：

(11)取含锰铁污泥，将污泥经过脱水并105℃干燥2h后，使得污泥中铁含量为15-35％、锰含量为0.2-11％；

(12)调节污泥含水率为70-90％，加入MnO₂粉末或高锰酸钾，60-120rpm搅拌10-30min，使污泥混匀，且污泥中锰铁比为(0.1-0.35)：1；

(13)向反应釜内加入5％的硫代硫酸钠和5％的NaOH溶液钝化反应釜内胆，钝化完成后，收集钝化液，备用；

(14)向反应釜中加入步骤(12)的污泥，填充度为40-70％；再向污泥中加入硫化钠；密闭反应釜，恒温反应后，收集底部沉淀并进行真空干燥，得黑色Mn-Fe粉末，上清液收集备用；

(2)取有机废水，向有机废水中加入含量为0.2-0.5mM的过硫酸盐、0.2-1g/L的Mn-Fe粉末，80-160rpm搅拌30-180min，静置4-6h后，收集底部黄色沉淀，备用。

2.根据权利要求1所述的含锰铁污泥制备水解型锰铁试剂高效催化过硫酸盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述方法还包括：

(3)步骤(14)中的上清液的循环反应：

(31)向上清液中补充Na₂S；

(32)向反应釜中加入压滤脱水后的含水率为15-40％的污泥，污泥加入量为反应釜填充度的15-20％，再加入上述的补充硫化钠的上清液，加入剂量为反应釜的25-50％；

(33)密闭反应釜，恒温反应后，收集底部沉淀并进行真空干燥，得黑色Mn-Fe粉末，上清液收集备用。

3.根据权利要求1所述的含锰铁污泥制备水解型锰铁试剂高效催化过硫酸盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述方法还包括：

(4)步骤(2)的黄色沉淀的循环反应：

(41)收集步骤(2)的黄色沉淀，按照体积比(0.5-1):1加入NaOH，在60rpm下搅拌6-10h，静置4-6h；或按照体积比为1：1，加入步骤(13)的钝化液，在60rpm下搅拌24-48h，静置4-6h，收集底部沉淀；

(42)向上述沉淀中加入硫化钠，密闭反应釜，恒温反应后，收集底部沉淀并进行真空干燥，得黑色Mn-Fe粉末。

4.根据权利要求1所述的含锰铁污泥制备水解型锰铁试剂高效催化过硫酸盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述含锰铁污泥为地下水厂处理含铁锰的地下水产生的含铁锰污泥，或水处理中使用聚铁混凝剂，产生的含锰铁污泥。

5.根据权利要求1所述的含锰铁污泥制备水解型锰铁试剂高效催化过硫酸盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述步骤(14)具体为：

(141)向反应釜内加入含水污泥，填充度为40-70％；

(142)在60rpm搅拌速度下，向污泥中加入硫化钠，加入剂量按如下公式计算：

公式(1)中，C_s、C_Fe和C_Mn分别为添加的硫化钠、污泥中的铁和锰的摩尔浓度。将摩尔浓度换算成重量的公式如下：

W_s=C_s×78×V, (2)

公式(2)中W_s为添加的硫化钠重量，单位是kg；V为反应釜中污泥的体积，单位是m³；

(143)加入硫化钠后，持续搅拌30-120min；

(144)密闭反应釜，控制反应釜温度在160-185℃之间，恒温反应6-12h；

(145)底部沉淀收集后，放入真空干燥箱，维持真空度为0.05-0.08MPa，干燥24h，获得黑色Mn-Fe粉末，上清液收集备用。

6.根据权利要求5所述的含锰铁污泥制备水解型锰铁试剂高效催化过硫酸盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述Mn-Fe粉末中Mn含量为7.2-21.5wt.％，Fe含量为14.5-30wt.％，硫含量为28.2-41.5wt.％。