CN101774674A - 无机过氧化物处理难降解有机废水的方法 - Google Patents

无机过氧化物处理难降解有机废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无机过氧化物处理难降解有机废水的方法，其特征在于过氧化物(过一硫酸盐和过二硫酸盐)在活性炭作为催化剂的条件下可快速高效地降解水中难降解有机污染物。本发明的特点是在常温常压下进行，反应条件温和，无需外加能源，无二次污染，无污泥产生，对去除水中难降解有机污染物具有良好的效果。

Description

无机过氧化物处理难降解有机废水的方法
技术领域
本发明属于有机废水处理技术，具体涉及一种无机过氧化物处理难降解有机废水的方法。
背景技术
难降解有机废水的处理方法包括物理法、化学法和生物法。生物处理方法由于具有设备简单和运行费用低的优点而广泛应用于废水处理，但其设备占地面积大、处理周期长，特别是对一些难降解有机物，采用普通的生物法很难达到良好的处理效果，需驯化特殊菌种，处理较复杂。而传统的物理化学方法如絮凝和气提法等只是把污染物从液相转移到固相或气相，并没有完全消除有机污染物质，从而造成二次污染等问题。
基于硫酸根自由基的过硫酸盐活化技术是近年来发展起来的新型氧化技术，在环境领域的应用愈来愈广泛。过硫酸盐是较常见的一种无机过氧化物，包括过一硫酸盐(HSO5 -)和过二硫酸盐(S2O8 2-)。过一硫酸盐和过二硫酸盐在常温下反应速率较慢，对有机物的降解效果不明显，而过硫酸盐在热、光、过渡金属离子等条件下可降解大部分有机物。但热、光、过渡金属离子活化过硫酸盐的方法系统复杂、操作条件苛刻、成本高，阻碍了过硫酸盐技术在有机废水处理中的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种活化过硫酸盐的方法处理难降解有机废水，以弥补已有技术的不足。
本发明考虑到过硫酸盐在常温下反应速率较慢，对有机物的降解效果不明显，经研究发现，活性炭不仅可作为难降解有机污染物的吸附剂，同时也是过硫酸盐的催化剂，过硫酸盐和活性炭联用，可快速高效降解水中的难降解有机污染物质，反应时间明显减少，而且活性炭可以重复使用。
本发明的方法是将难降解有机废水投放到盛有一定量活性炭的反应容器中，加入一定量过硫酸盐，混合后振荡，然后将处理好的废水排出反应容器，继续向反应容器中加入有机废水和过硫酸盐进行废水处理，活性炭使用数次后更换。其中过硫酸盐的投加量与难降解有机物的摩尔比为50∶1～500∶1，活性炭的投加量为0.g/L～5g/L，活性炭重复使用次数为3～10次。
本发明在常温常压下进行，反应条件温和，无需外加能量，无二次污染，无污泥产生，对难生化有机污染物的去除具有良好的效果，在水处理领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
本发明选择偶氮染料金橙II溶液作为难降解有机废水的代表，以金橙II溶液的褪色率作为评价指标。
本发明的方法是将250mL浓度为20mg/L的金橙II溶液投放到盛有1g/L活性炭的反应容器中，再加入过硫酸盐，混合后振荡5小时，然后将处理好的废水排出反应器。
实施例1
煤质颗粒活性炭和过一硫酸氢钾(KHSO5)联合对金橙II溶液的处理实例
将250mL浓度为20mg/L的金橙II溶液投放到盛有1g/L活性炭的反应容器中，加入1.022g过一硫酸氢钾(与金橙II摩尔比为100∶1)，混合后振荡5小时，然后将处理好的废水排出反应容器。
实验结果：
  反应时间(h)   煤质活性炭对金橙II的褪色率％   过一硫酸氢钾对金橙II的褪色率％   煤质活性炭和过一硫酸氢钾联合对金橙II的褪色率％
  0   0   0   0
  1   7   2   27
  2   11   5   50
  3   14   7   67
  4   17   11   77
  5   19   14   85
过一硫酸氢钾在5小时内对金橙II溶液的褪色率为14％；活性炭在5小时内对金橙II溶液的褪色率为19％；将过一硫酸氢钾和煤质颗粒活性炭联合使用，在5小时内金橙II溶液褪色率达到85％。过一硫酸氢钾和活性炭联合对金橙II溶液处理，反应速率明显加快，处理效果也明显优于过一硫酸氢钾或者是活性炭单独作用。
实施例2
果壳颗粒活性炭和过二硫酸钠(Na2S2O8)联合对金橙II溶液的处理实例
将250mL浓度为20mg/L的金橙II溶液投放到盛有1g/L活性炭的反应容器中，加入0.34g过二硫酸钠(与金橙II摩尔比为100∶1)，混合后振荡5小时，然后将处理好的废水排出反应容器。
实验结果：
  反应时间(h)   果壳活性炭对金橙II的褪色率％   过二硫酸钠对金橙II的褪色率％   果壳活性炭和过二硫酸钠联合对金橙II的褪色率％
  0   0   0   0
  1   11   2   37
  2   19   3   63
  反应时间(h)   果壳活性炭对金橙II的褪色率％   过二硫酸钠对金橙II的褪色率％   果壳活性炭和过二硫酸钠联合对金橙II的褪色率％
  3   22   3   79
  4   26   4   88
  5   29   5   94
过二硫酸钠在5小时内对金橙II溶液的褪色率为5％；活性炭在5小时内对金橙II溶液的褪色率为29％；将过二硫酸钠和果壳颗粒活性炭联合使用，在5小时内金橙II溶液褪色率达到94％。过二硫酸钠和果壳颗粒活性炭联合对金橙II溶液处理，反应速率明显加快，处理效果明显优于过二硫酸钠或者果壳颗粒活性炭单独作用。

Claims (6)

1.一种无机过氧化物处理难降解有机废水的方法，其特征在于将难降解有机废水投放到盛有活性炭的反应容器中，加入无机过氧化物，无机过氧化物与有机污染物的摩尔比为50∶1～500∶1，混合后振荡，然后将达到处理要求的废水排出反应容器，继续向反应容器中加入难降解有机废水和无机过氧化物进行废水处理，活性炭使用数次后更换。
2.如权利1所述的无机过氧化物处理难降解有机废水的方法，其特征在于上述无机过氧化物是过一硫酸盐(HSO5 -)或过二硫酸盐(S2O8 2-)。
3.如权利1所述的无机过氧化物处理难降解有机废水的方法，其特征在于上述活性炭是颗粒活性炭、粉末活性炭或活性炭纤维。
4.如权利1所述的无机过氧化物处理难降解有机废水的方法，其特征在于上述活性炭是煤质活性炭、果壳活性炭或椰壳活性炭。
5.如权利1所述的无机过氧化物处理难降解有机废水的方法，其特征在于活性炭的投加量为0.1g/L～5g/L。
6.如权利1所述的无机过氧化物处理难降解有机废水的方法，其特征在于活性炭的可以重复使用3～10次。
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