一種膨潤土參與的電芬頓處理有機廢水的方法技術

本發明專利技術提供一種膨潤土參與的電芬頓處理有機廢水的方法，步驟如下：在電解槽中加入有機廢水，再加入干燥膨潤土，每升廢水中加入0.1~0.2mL?H2O2溶液，電解槽陽極電極為鐵片電極，陰極電極為石墨電極，接通電解槽電流5~40mA，每接通15~20min后，斷開30~40min，循環操作，整個過程中持續攪拌，攪拌轉速為50~150r/min，經過總時間3~6h，廢水中有機物被氧化降解，沉淀分離，廢水可以達標排放。利用膨潤土的陽離子交換性能，將電解產生的鐵離子交換到膨潤土層間，一方面可以降低廢水中殘存的鐵離子濃度，另一方面可以得到具有催化活性的鐵離子改性膨潤土。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及環境污染控制
，尤其涉及。
技術介紹
1894年由Fenton所發現，亞鐵離子(Fe2+)為過氧化氫(H2O2)的催化劑，產生一種高氧化能力的自由基，(氫氧自由基，· 0H)，將廢水中的有機物最終氧化成二氧化碳和水以 消除污染。利用電化學法產生的Fe2+和H2O2作為持續來源我們稱之為電解芬頓法。電解槽通電時，鐵陽極失去兩個電子被氧化成Fe2+，Fe2+與加入的H2O2發生芬頓反應生成· 0H。在該體系中導致有機物降解的因素除· OH外，還有Fe2+、Fe3+，雖然部分Fe2+、Fe3+可水解成Fe (OH)2^Fe (OH) 3可以沉淀下來，但仍然有大量的Fe2+、Fe3+仍然存在于廢水中，這一方面帶來水的鐵離子污染，另一方面由于黃色鐵的存在，會影響水的感官。膨潤土是以蒙脫石(Montmorillonite)為主要礦物的粘土巖。蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸鹽礦物，由兩個硅氧四面體中間夾一個鋁(鎂)氧(氫氧)八面體組成，屬于2 I型的三層粘土礦物。晶層間距離為O. 96^2. 14nm，這些納米片層團聚在一起，形成幾百納米到幾微米的粘土顆粒。由于膨潤土表面硅氧結構極強的親水性及層間陽離子的水解，未經改性的膨潤土吸附處理有機污染物的性能非常差。但膨潤土有很強的陽離子交換能力，在一定的物理-化學條件下，不僅Ca2+、Mg2+、Na+、K+等可相互交換，而且可以和有機陽離子(如陽離子表面活性劑)交換晶層間的陽離子。將鐵交換到膨潤土層間，可以制備得到膨潤土負載的鐵催化劑(蒙脫石-鐵(III)催化劑的研究，河北大學學報(自然科學版)，2001，第I期，65頁)，具有較好的催化效果，但該過程復雜，需要攪拌、洗滌、烘干、活化等一系列步驟。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是克服現有技術中電芬頓產生的鐵離子難去除、污染物去除效率低、膨潤土負載鐵催化劑過程復雜的不足，提供。為解決上述技術問題本專利技術采用的技術方案是，步驟如下在電解槽中加入有機廢水，再加入膨潤土，電解槽陽極電極為鐵電極，陰極電極為石墨電極，接通電解槽電流，整個過程中持續攪拌，反應結束后，沉淀分離，廢水即可達標排放。所述的膨潤土為粉碎過5(Γ100目篩的干燥膨潤土。所述的膨潤土和廢水的固液質量比為I :10(Γ500。所述的H2O2溶液用量為每升廢水中加入O. Γ0. 2mL H2O2溶液，本專利技術所用的H2O2溶液為普通市售質量分數為30%的H2O2溶液。所述的電解槽電流為5 40mA，每接通15 20min后，斷開3(T40min，循環操作，反應總時間3 6h。所述的攪拌轉速為50 150r/min。本專利技術的有益效果是(I)電解中鐵電極被逐步氧化進入溶液和加入的H2O2反應產生強氧化劑· 0H，促進污染物分解。間歇通電可以節省不少電能。(2)利用膨潤土本身的吸附能力，將廢水中的污染物吸附到固體表面，有利于電解。(3)利用膨潤土的陽離子交換性能，將電解產生的鐵離子交換到膨潤土層間，一方·面可以降低廢水中殘存的鐵離子濃度，另一方面可以得到具有催化活性的鐵離子改性膨潤土。具體實施例方式以下進一步提供本專利技術的3個實施例實施例I在電解槽中加入濃度為30mg/L的染料橙II廢水，再加入粉碎過100目篩的干燥膨潤土，膨潤土和廢水的固液質量比為I :500，每升廢水中加入O. 2mLH202(30%，質量分數)，電解槽陽極電極為鐵片電極，陰極為石墨電極，接通電解槽電流40mA，每接通20min后，斷開40min，循環操作，整個過程中持續攪拌，攪拌轉速為150r/min，經過總時間3h，廢水中有機物被氧化降解，沉淀分離，分析廢水中污染物濃度，去除率達到98. 7%，廢水中殘余的鐵離子濃度為I. 4mg/L。沉淀得到的膨潤土經105°C烘干后，作為催化劑繼續用來處理廢水，在IL濃度為25mg/L的染料橙II廢水中加入該沉淀得到的膨潤土 Ig和O. ImL的H2O2 (30%，質量分數)，攪拌50min，沉淀分離，分析廢水中污染物濃度，去除率達到98. 5%。對于同樣的廢水，在同樣電芬頓條件下，但未加入膨潤土，在相同的處理時間里，污染物去除率為75. 1%，鐵離子濃度為3. 2g/L ;斷開電流，在處理后的廢水中繼續加入膨潤土，膨潤土和廢水的固液質量比為I :500，整個過程中持續攪拌，拌轉速為150r/min，經過總時間3h，沉淀分離，最終得污染物總去除率為78. 3%，鐵離子濃度為11. 7mg/L。在于同樣的廢水，在相同條件下，僅加入同樣量的膨潤土，但不接通電流，在相同的處理時間里，污染物去除率為2. 1% ;沉淀分離，去除上述廢水中膨潤土，把廢水放入電解槽中每升廢水中加入O. 2mL H2O2 (30%，質量分數)，電解槽陽極電極為鐵片電極，陰極為石墨電極，接通電解槽電流40mA,每接通20min后，斷開40min,循環操作,整個過程中持續攪拌，攪拌轉速為150r/min，經過總時間3h，最終得污染物總去除率為73. 5%，鐵離子濃度為3. 4g/L。實施例2在電解槽中加入濃度為25mg/L的染料酸性紅廢水，再加入粉碎過50目篩的干燥膨潤土，膨潤土和廢水的固液質量比為I :100，每升廢水中加入O. ImLH2O2(30%，質量分數)，電解槽陽極電極為鐵片電極，陰極電極為石墨電極，接通電解槽電流5mA，每接通15min后，斷開30min,循環操作，整個過程中持續攪拌,攪拌轉速為50r/min,經過總時間6h,廢水中有機物被氧化降解，沉淀分離，分析廢水中污染物濃度，去除率達到99. 1%，廢水中殘余的鐵離子濃度為2. lmg/L。沉淀得到的膨潤土經105°C烘干后，作為催化劑繼續用來處理廢水，在IL濃度為25mg/L的染料酸性紅廢水中加入該沉淀得到的膨潤土 Ig和O. ImL的H202(30%，質量分數)，攪拌50min，沉淀分離，分析廢水中污染物濃度，去除率達到98. 8%。對于同樣的廢水，在同樣電芬頓條件下，但未加入膨潤土，在相同的處理時間里，污染物去除率為71. 2%，鐵離子濃度為2. 7g/L ;斷開電流，在處理后的廢水中繼續加入膨潤土，膨潤土和廢水的固液質量比為I :500，整個過程中持續攪拌，拌轉速為150r/min，經過總時間3h，沉淀分離，最終得污染物總去除率為73. 3%，鐵離子濃度為13. 4mg/L。在于同樣的廢水，在相同條件下，僅加入同樣量的膨潤土，但不接通電流，在相同 的處理時間里，污染物去除率為I. 7% ;沉淀分離，去除上述廢水中膨潤土，把廢水放入電解槽中每升廢水中加入O. ImL H2O2 (30%，質量分數)，電解槽陽極電極為鐵片電極，陰極電極為石墨電極，接通電解槽電流5mA,每接通15min后，斷開30min,循環操作,整個過程中持續攪拌，攪拌轉速為50r/min，經過總時間6h，最終得污染物總去除率為72. 7%，鐵離子濃度為3.7g/L。實施例3在電解槽中加入濃度為15mg/L的苯酚廢水，再加入粉碎過100目篩的干燥膨潤土，膨潤土和廢水的固液質量比為I :500，每升廢水中加入O. ImL H2O2 (30%，質量分數)，電解槽陽極電極為鐵片電極，陰極電極為石墨電極，接通電解槽電流40mA，每接通20本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種膨潤土參與的電芬頓處理有機廢水的方法，其特征在于：步驟如下：?在電解槽中加入有機廢水，再加入膨潤土，電解槽陽極電極為鐵電極，陰極電極為石墨電極，接通電解槽電流，整個過程中持續攪拌，反應結束后，沉淀分離，廢水即可達標排放。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬建鋒，鄒靜，姚超，李定龍，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：