[发明专利]一种有机生态污染综合废水的处理材料、制备方法和废水处理方法

说明书

一种有机生态污染综合废水的处理材料，包括过硫酸盐和催化剂，催化剂包括活化剂和载体，活化剂负载在载体上，载体包括生物质活性炭，活化剂包括氧化铁纳米颗粒，所述氧化铁纳米颗粒包括结晶的Fe₃O₄和α‑Fe⁰。本发明中利用Fe³⁺在高温下氧化并碳化，同时部分Fe³⁺被还原为低价态并与生物质中的氧原子结合；从而一步制备了负载有氧化铁纳米颗粒的生物质活性炭材料（BAC/FeO_X）。本发明制备的负载有氧化铁纳米颗粒的生物质活性炭材料具有原料成本低且环保对过硫酸盐活化效率高的有点。

技术领域

本发明涉及一种废水处理材料，尤其涉及一种有机生态污染综合废水的处理材料、制备方法和废水处理方法。

背景技术

随着现代农业的发展，在农田大量使用农药。在农田使用的农药大部分随着农田的排水排到了江河里面，造成生态环境的污染。农田使用的农药的成分非常复杂；尤其是农药里面的有机成分是很难去除的，甚至有些成分是有毒的，农田里面被污染的水体被排放后，形成持久性的有机污染水体，对生态系统和人类的健康造成严重的危害。为了消除低浓度的持久性有机污染物，人们付出了巨大的努力，开发了多种方法，如吸附、光降解、生物降解、电化学降解等。高级氧化工艺 (AOPs) 是利用自由基分解顽固成分的有效方法，其中硫酸根(SO4^•−)基于过硫酸盐的活化是目前最新的处理工艺SO4^•−的氧化还原电位高于传统的羟基自由基，这使得SO4^•−自身更强去除顽固污染物的氧化能力。此外，SO4^•-比^•OH具有更长的半衰期和在较宽的pH范围内更好的适应性。因此，基于SO4^•− 的氧化工艺具有高效、反应迅速、对持久性有机污染物分解彻底的优点。

然而对过硫酸盐的活化是一个比较艰难的过程。目前一般选择纳米催化剂对过硫酸盐进行活化，纳米催化剂具有粒径小，表面缺陷多，活性位点多，催化效率高的特点。然而，纳米颗粒的高表面能使其容易聚集成大颗粒，从而降低催化效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种对有机污染水体处理效率高，并且处理材料易回收的有机生态污染综合废水的处理材料、制备方法和废水处理方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种有机生态污染综合废水的处理材料，包括过硫酸盐和催化剂，所述催化剂包括活化剂和载体，所述活化剂负载在载体上，所述载体包括生物质活性炭，所述活化剂包括氧化铁纳米颗粒，所述氧化铁纳米颗粒包括结晶的Fe₃O₄和α-Fe⁰。

上述的有机生态污染综合废水的处理材料，优选的，所述生物质活性炭包括樱桃核碳化后得到的活性碳。

上述的有机生态污染综合废水的处理材料，优选的，所述活化剂复合在载体上后氧元素的重量为催化剂总重量的30%-70%。

上述的有机生态污染综合废水的处理材料的制备方法，包括以下步骤；

1）催化剂的制备；

将樱桃核研磨，研磨后的粉末粒径小于100目；

FeCl₃粉末和步骤得到的樱桃核粉末在分散剂中分散均匀，加热蒸干；

将步骤得到的固态物质进行研磨得到砂浆，并且将砂浆放入到烧结炉中；

将砂浆在烧结炉在惰性气体的保护下进行烧结，烧结温度在700-900摄氏度；

2）将步骤1）得到的催化剂和过硫酸盐按照预设的比例包装。

上述的有机生态污染综合废水的处理材料的制备方法，优选的，所述分散剂包括醇类或者醚类。

上述的有机生态污染综合废水的处理材料的制备方法，优选的，所述步骤中烧结的时候烧结炉的升温速率为5-10℃/min。