[发明专利]一种用于醛类化工废水处理的电化学氧化辅助芬顿氧化方法

说明书

本发明公开了一种用于醛类化工废水处理的电化学氧化辅助芬顿氧化方法，包括以下步骤：S1针对醛类化工废水，首先采用电化学氧化使其产生络合剂；S2在步骤S1后向体系中加入亚铁离子，使络合剂与亚铁离子络合形成亚铁离子络合物；S3在步骤S2后向体系中加入过氧化氢，使亚铁离子络合物与过氧化氢发生芬顿氧化反应降解。利用电化学氧化处理中降解醛类污染物原位生成的具有络合能力的小分子有机酸，该类小分子有机酸难以继续降解但可以原位与亚铁离子络合成为亚铁离子络合物，利用其参与后续的芬顿氧化反应，可以使芬顿反应不仅能够在酸性条件下进行，在中性/碱性条件下也可以顺利进行。

技术领域

本发明属于污水处理工艺领域，更具体地说，涉及一种用于醛类化工废水处理的电化学氧化辅助芬顿氧化方法。

背景技术

在过去几十年中，随着工业的发展，工业废水成为我国重大水污染类型之一，各种无机和有机物质的普遍污染在世界范围内造成了严重的问题，来自石化、油漆、农药、煤炭转化等行业的生产废水含有较高浓度含氮、含氧杂环化合物等污染物，NHCs与OHCs均是有害难降解有毒有害物质，处理比较困难。生产NHCs和OHCs精细化工产生的废水处理工艺一般采用沉淀、气浮或化学氧化还原等预处理工艺提高废水可生化性，然后再经过一系列生物处理工艺使水质COD、氨氮、总磷等常规指标而排放。生产NHCs和OHCs产生的精细化工废水经过二级生化处理出水(也称“化工尾水”)一般会残留氮杂环类难降解污染物，这些杂环化合物排放外环境水体，会长期滞留、显示具有一定的生态风险和生态危害性。近年来含氮、氧杂环化合物的降解和该类尾水的深度处理引起了研究者的极大关注。

电化学氧化技术与芬顿氧化技术是目前典型的化工废水物化处理技术，在化工废水处理工艺设计中经常被利用到，有较好的处理效果。传统的芬顿法在处理污水时存在的问题主要在于铁泥量产生较大，铁离子流失严重，铁离子利用率低；对废水pH值要求严格，需要耗费资源实时监测并调控pH。一旦pH高于4，芬顿氧化效率大大降低。传统芬顿氧化工艺需要投加大量亚铁离子，会产生大量铁泥，所产生的铁泥属于危险固废，危险固废需要进行后续处理且成本较高。

如何能够使芬顿氧化反应在较宽pH值范围内可以保持较高的活性成为芬顿氧化方法处理污水这一领域亟待解决的问题。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中芬顿氧化受待处理污水pH限制的问题，本发明提供一种用于醛类化工废水处理的电化学氧化辅助芬顿氧化方法，在含有醛类的化工废水中，通过条件控制能够使芬顿氧化在宽范围pH条件下进行且保持较高芬顿氧化反应活性。

2.技术方案

高级氧化技术(AOPs)降解水中不易于生化处理的含氮杂环有机物已经得到广泛的应用，AOPs的主要机理(臭氧氧化、芬顿氧化、电化学氧化等)是产生强氧化性物质羟基自由基(·OH)的过程，同时，以·OH为主的AOP过程无法达到对污染物的完全矿化，在大部分污染物降解过程中会生成难于继续降解的小分子量物质，此部分物质在研究中很少被再次利用到。本课题组研究发现，当含有醛类的化工废水中污染物经过电化学氧化不完全降解的产物达到一定量时，在较宽pH范围内芬顿氧化效率均较高。分析其原理发现，不完全降解产物与催化剂发生络合进而促进羟基自由基进一步活化，且能够使芬顿氧化在更宽的pH范围内高效进行。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于醛类化工废水处理的电化学氧化辅助芬顿氧化方法，包括以下步骤：

S1针对醛类化工废水，首先采用电化学氧化使其产生络合剂；

S2在步骤S1后向体系中加入亚铁离子，使络合剂与亚铁离子络合形成亚铁离子络合物；

S3在步骤S2后向体系中加入过氧化氢，使亚铁离子络合物与过氧化氢发生芬顿氧化反应降解。