CN103241825A

CN103241825A - 一种全新“类芬顿氧化法”药剂的制备方法

Info

Publication number: CN103241825A
Application number: CN 201210389731
Authority: CN
Inventors: 陈躬; 宋昆元
Original assignee: SHANGHAI AIQI ECOLOGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI AIQI ECOLOGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-08-14

Abstract

本发明一种全新“类芬顿氧化法”药剂的制备方法是利用一种新的二价铁离子化合物--“复合硅酸硫酸铁”(一种利用冶炼含铁废渣直接在催化剂和酸的作用下利用特殊装置一次反应而获得的固态复合二价铁盐絮凝剂---另文申请发明专利)，配合药剂采用过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)粉末，并用三价铁细粉作包衣。药剂溶解、游离在废水中的二价铁离子和包衣中的三价铁离子与过碳酸钠中的H2O2作用产生羟基自由基，与废水中的有机污染分子RH反应生成游离基R，R进一步氧化成CO2及H2O从而使废水中的COD大大降低，同时可破坏发色基团。二、三价铁离子协同的“类芬顿氧化”作用有极高的氧化效应(较芬顿试剂少用50％以上的有效H2O2)。

Description

一种全新“类芬顿氧化法”药剂的制备方法

技术领域：

A、替代城市污水多种生化法的一步法快速处理药剂；

B、高难度工、农业废水高级氧化手段。

背景技术：

芬顿试剂是Fe2+和H2O2共同组成的氧化体系，其实质是二价铁离子Fe2+和H2O2之间的链式反应产生氧化性极强的羟基自由基，有效破坏废水中难降解有机基团，使之分解沉降，是一种很强的氧化体系。芬顿试剂与目前研究的主流氧化技术---湿氧化技术：“H2SO4-H2O2，H2SO4-HNO3”体系相比，具有一定的技术理论优势，目前该技术的应用和研究主要集中在环保领域中难降解有机废物的处理与处置。但是该方法处理费用太高，并对ph值苛刻要求在1～2之间、要求废水中的颗粒物及絮状物极少，才能达到理想效果。因此几乎缺乏工业应用价值，因而在实践中极少应用。为此我们开发了一种全新的“类芬顿氧化法”：首先是利用一种新的二价铁离子化合物----“复合硅酸硫酸铁”(一种利用冶炼含铁废渣直接在催化剂的作用下与硫酸反应而成的固态复合二价铁盐絮凝剂---另文申请发明专利)，这种复合二价铁盐絮凝剂含有相当高的硅酸盐及多种金属盐及稀土化合物。配合药剂采用性能稳定、作用温和而持久的过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)粉末，并用廉价的废三价铁矿细粉作包衣来提高其稳定性和提高复合氧化性---同时也利用三价铁离子作催化氧化剂：配含在“复合硅酸硫酸铁盐絮凝剂”溶解、游离在废水中的二价铁离子和2Na2CO3·3H2O2中的H2O2作用产生羟基自由基的同时，其包衣中的三价铁离子也参与其中，协同二价铁离子产生的羟基自由基与废水中的有机污染分子RH反应生成游离基R，R进一步氧化成CO2及H2O从而使废水中的COD大大降低，同时可破坏发色基团。上述二、三价铁离子协同的“类芬顿氧化”作用有极高的氧化效应(较芬顿试剂少用50％以上的有效H2O2)。

此外，“复合硅酸硫酸铁”絮凝剂中的二价铁离子及游离硅酸和包衣中的三价铁离子使污染分子“脱稳、脱色、裹挟COD”的原有效能也不可忽略。

其次“复合硅酸硫酸铁”中的硅酸盐与二价铁、三价铁形成“类铁氧体”可在工业微波能的作用下也能形成直接破坏有机污染分子RH的作用，同时“类铁氧体”可大大强化微波能作用(另有新专利)……。

“类芬顿氧化法”具有高效、廉价、稳定、简便、安全的诸多优势，应用范围广泛，其发展潜力不可估量。

“类芬顿氧化法”的具体优势：

1、对ph值的要求仅仅保持6以下即可，而芬顿法要求ph值太苛刻，最佳ph值在1～2之间，这给废水后续处理带来必须调整ph的问题，增加工序，增加费用；

2、芬顿法使用Fe2+和H2O2之比一般为1∶1至0.2∶0.8之间，其消耗H2O2量大(在废水中快速分解，浪费不少)，而“类芬顿氧化法”消耗H2O2量小，由Na2CO3控制缓缓绎出H2O2，经实践使用统计，“复合硅酸硫酸铁”与2Na2CO3·3H2O2之比在1∶0.1～0.2，其2Na2CO3·3H2O2其利用废三价铁矿细粉及硫酸盐或硅酸盐作包衣的2Na2CO3·3H2O2中H2O2含量不足10％，但由于充分利各种综合效能及维持性循环的氧化还原链式反应及有机污染分子连续游离基反应，大大提高了降解COD的能力，并同时节约了相当量的药剂；

3、芬顿法使用的Fe2+和H2O2不能预先混合，这是禁忌，且H2O2属液态危险品，储运困难有一定危险，且在光和热及震荡的条件下极易分解并产生隐患，而由三价铁等包衣保护下的2Na2CO3·3H2O2和“复合硅酸硫酸铁”可混合在一起储运及使用，其优势无可比拟。

4、利用“类芬顿氧化法”的低成夲及安全、高效、简便、可靠综合优势，可实现城市生活污水“一步氧化法”的新工艺，取代现今国内外的多种生物化学法-----估地面积巨大、建设费用高、建设周期长、运行耗能、耗时、对环境温度有要求、处理效果易波动……等等诸多缺点，一旦推广使用，将对整个环保产业产生不可估量的价值和深远的影响。

Claims

1.凡是使用或部分使用“一种全新“类芬顿氧化法”药剂的制备方法”中所使用的“复合硅酸硫酸铁”(一种利用冶炼含铁废渣直接在催化剂和酸的作用下利用特殊装置一次反应而获得的固态复合二价铁盐絮凝剂---另文申请发明专利)，或类似含二价铁成分之化合物与过碳酸钠共同使用并用于氧化反应者，匀均属侵犯本专利。

2.凡是使用或部分使用发明同类技术原理生产的、不论有无命名的或形态差异的(液、固态、半固态)之药剂并用作氧化反应，用于各类废水者，均属侵犯本专利。

3.凡采用过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)粉末及不同包衣颗粒，并用三价铁化合物或三价铁矿粉未形成新的包衣包衣体系者，均属侵犯本专利。

4.凡是利用或部分利用上述1、2、3条所要求保护的技术、原理、原料作为技术转让给于第三方作生产、经营用途者或作为文字资料用于各种目的者，均属侵犯本专利。

5.凡是利用或部分利用上述1、2、3条所要求保护的技术、原理、原料并利用微波作为催化条件者，作为氧化手段均属侵犯本专利。