[发明专利]一种用于难降解废水的类Fenton固相催化剂及其废水处理工艺

说明书

本发明公开了一种用于难降解废水的类Fenton固相催化剂及其废水处理工艺，采用废酸为主要铁源，在处理废酸的同时，回收了铁源，并且在特制反应罐内实现了催化剂的内循环，并在电解制备H₂O₂的同时，设置紫外灯进行难降解废水的处理，将难降解有机物快速降解为易于生化利用的小分子有机物。

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种用于难降解废水的类Fenton固相催化剂及其废水处理工艺。

背景技术

传统污水处理过程中，针对有机物的处理大多采用生物法进行处理，但由于污水中污染物种类繁杂，有些难降解污染物难以通过微生物降解，需要采用高级氧化的方式对其进行开环、开链降解为小分子有机物，进而实现生物降解。现有技术中通常采用高级氧化技术进行，而Fenton氧化体系是高级氧化处理中的一种成本低、易于实现的方式，尤其适用于处理工业废水中难生物降解有机污染物。

传统均相Fenton包括Fe²⁺与H₂O₂参与，虽然具有反应条件温和、降解效果显著等优势，但是存在两个主要缺陷：(1)处理出水中含有大量铁盐，需要加碱沉淀将铁与水分离；(2)酸性反应环境，通常控制pH值为2-4。如何降解传统Fenton氧化基础的上述缺陷成了研究重点，而Fenton固相催化剂因为其自身特性，避免了水中含有大量铁盐的问题，同时，目前Fenton固相催化剂的制备成本高，难以大规模使用；钢铁工业中的酸洗液中含有大量铁离子，如何利用该废物，将其资源化利用，并提供一种制备简单，催化性能高的Fenton固相催化剂成为现阶段的一项重要研究内容。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于难降解废水的类Fenton固相催化剂及其废水处理工艺。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

本发明公开了一种用于难降解废水的类Fenton固相催化剂，所述固相催化剂中包括多孔氧化铁、稀土盐、高岭土及四氧化三铁。

进一步地，所述固相催化剂通过如下步骤制备：

1)将钢铁工业中的酸洗液进行除油预处理，预处理后的酸洗液进入微滤装置进行过滤；

2)微滤滤过液经过喷头以雾状进入焙烧炉中，同时向焙烧炉中通入空气和煤气进行氧化脱酸，焙烧后产生的酸气经过除尘器处理回收HCl气体并制备酸液，所述HCl气体排出后，向焙烧炉中输送水蒸气，最终得到固体颗粒；

3)将酸洗液通入超声混合罐，向超声混合罐内加入高岭土及稀土盐，并开启超声装置进行超声，同时进行搅拌；

4)向所述超声混合罐内加入所述固体颗粒，搅拌作用下使固体颗粒悬浮在超声混合罐内的混合液中形成悬浊液，并将所述悬浊液通入换热装置中换热；

5)将所述悬浊液输送至所述焙烧炉顶部喷洒至焙烧炉的颅腔内，所述焙烧炉停止通入空气和煤气，在所述焙烧炉的余温下，所述悬浊液中的水分气化，而固体物质则形成多孔固体颗粒，将所述多孔固体颗粒冷却干燥后即所述固体颗粒即所述Fenton固相催化剂。

进一步地，所述钢铁工业中的酸洗液中的酸为盐酸；

进一步地，所述高岭土与固体颗粒的质量比为1-5:3-10；

进一步地，所述稀土盐与固体颗粒的质量比为0.1-1:100；

进一步地，所述焙烧炉中的温度为800-1200℃；

进一步地，在利用余温蒸发悬浊液的水分时，其温度需要控制在800摄氏度以上；当炉内温度低于800摄氏度时，通入煤气和空气保持温度；

进一步地，所述稀土盐为氯化铈；

进一步地，所述水蒸气的投入量与固体颗粒的质量比为2-5：1；