[发明专利]基于多维催化氧化工艺的低污泥产率的废水处理方法

说明书

本申请涉及废水处理领域，更具体地说，它涉及基于多维催化氧化工艺的低污泥产率的废水处理方法，该处理方法的操作包括于紫外光照射下，采用催化剂对第一处理液进行催化降解处理，制得第二处理液；且催化剂中包含有Fe₃O₄/TiO₂复合纳米颗粒。本申请主要应用了芬顿法进行的废水处理，由于采用了包含Fe₃O₄/TiO₂复合纳米颗粒的催化剂，并配合以紫外光辐照，从而有效的减少了污泥产量，提高了对污水中有机物的降解率。

技术领域

本申请涉及废水处理领域，更具体地说，它涉及基于多维催化氧化工艺的低污泥产率的废水处理方法。

背景技术

废水处理中，芬顿法是一种常用的去除废水中有机污染物的工艺，其实质是通过Fe²⁺催化双氧水生成羟基自由基，从而利用羟基自由基的强氧化能力以降解大分子有机物，从而有效降低废水的COD、色度等指标。

芬顿反应中，Fe²⁺与Fe³⁺能够相互转化，从而使得催化剂能够重复利用，减少二价铁离子的用量。然而，在反应过程中，Fe³⁺向Fe²⁺的转化速率较低，且Fe²⁺、Fe³⁺容易与OH^-反应生成沉淀物,抑制了Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化，导致降解作用的下降。因此，采用芬顿法处理废水，需要不断补充亚铁离子，一方面，增加了运行成本；另一方面，导致污泥量较大，清理难度增加。

申请内容

为了提高了Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化率，降低运行成本，减少污泥产量，本申请提供一种基于多维催化氧化工艺的低污泥产率的废水处理方法。

本申请提供的基于多维催化氧化工艺的低污泥产率的废水处理方法，采用如下的技术方案：

基于多维催化氧化工艺的低污泥产率的废水处理方法，包括如下步骤：

S1-1:于曝气条件下，采用芬顿试剂对废水进行降解处理，得到第一处理液；

S1-2:于紫外光辐照下，采用催化剂对第一处理液进行催化降解处理，制得第二处理液；

S1-3:第二处理液静置放置2～3h,得到降解液，向降解液中加入色度吸附剂与絮凝剂，静置沉降，排出沉降污泥，得到清水；

其中，步骤S2中，所述催化剂的原料中包含有Fe₃O₄/TiO₂复合纳米颗粒。

通过采用上述技术方案，Fe₃O₄/TiO₂复合纳米颗粒中的TiO₂具有较好的紫外光吸收能力，在紫外光照射后产生电子；而Fe₃O₄成分中既含有Fe²⁺，又含有Fe³⁺，可为芬顿反应提供铁离子；其中，Fe³⁺在紫外光辐照下，可作为电子受体，接受电子TiO₂生成的电子，从而转化为Fe²⁺，进而有效的提高芬顿反应中Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化率，进而提高对有机污染物的降解效率，并减少亚铁离子的添加量，有效降低运行成本，减少污泥产量。

另外，紫外光也能够直接催化污水中芬顿试剂的反应，促进羟基自由基的生成，从而提高降解作用，减少芬顿试剂的添加，起到降低污泥产量的作用。

优选的，所述Fe₃O₄/TiO₂复合纳米颗粒按照如下方法制备得到：

S2-1:按照(2～3):1的体积比，将钛酸丁酯滴加至无水乙醇中，滴加完毕后，充分混合，得到预混液A；