CN104724816A - 一种预磁化Fe0/过硫酸盐体系处理有机废水方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机废水处理技术领域，涉及一种预磁化Fe0/过硫酸盐高度处理有机废水方法。该方法先将Fe0在磁场强度为10-70mT的体系中磁化0.5-5min后形成预磁化Fe0，将预磁化Fe0加入到已经投加过硫酸盐的有机废水中，构成预磁化Fe0/过硫酸盐体系对污染物进行降解。该方法利用了Fe0预磁化后对磁性的记忆，从而可以加速Fe2+的生成，与过硫酸根结合产生SO4 *-对污染有更好的降解。其突出特性是相对于对Fe0/过硫酸盐体系降解速率有了较大提高，pH适用范围更广，相对于弱磁化Fe0/过硫酸盐体系解决了在水处理系统中布置难以布置弱磁的困难，无需对原有处理装置进行改造，易推广。

Description

一种预磁化Fe0/过硫酸盐体系处理有机废水方法
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，涉及一种对染料等有机废水处理的新方法。
背景技术
随着污染物数量和种类不断增加，大量难降解有机污染物而且成分复杂，水质变化较大，难于处理。基于SO4 ·-的高级氧化技术因其较强的氧化性，对污染物有较好的去除能力，从而受到广泛的重视。
过硫酸根可由过硫酸盐在紫外、热能、声能或过渡金属等作用产生，其中通过过渡金属激发是最简单有效的方法。Co2+、Cu2+、Ni2+和Fe2+等过渡金属均可有效激发SO4 ·-的产生，而Fe2+因其经济无毒被应用得最为广泛。
Fe2+也可通过由零价铁(Fe0)溶解得到。Fe0是地球上第四丰富的元素，活性较好，Fe0/过硫酸盐体系也得到了重视。由于Fe0溶解速率较慢受到很大的限制，有的提出用纳米Fe0代替Fe0，但成本较高。同时弱磁场环境中的Fe0/过硫酸盐体系也被提出，能显著提升处理效果，不过该体系弱磁场的布置较为困难，需要对原有水处理设施做较大的改进，导致投资成本高而影响应用。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述技术缺陷，通过对Fe0的预磁化处理，利用其磁性记忆效应，开发出预磁化Fe0/过硫酸盐体系，在提升对有机废水处理效果的同时，扩大了其对pH的适用范围，具有很好的应用前景。
本发明的技术方案如下：
1、将0.5-3mmol的Fe0在磁场强度为10-70mT的体系中磁化0.5-5min后形成预磁化Fe0。
2、在待处理有机废水中投加0.25-3mmol过硫酸盐并调节pH，再将预磁化的Fe0加入，构成预磁化Fe0/过硫酸盐体系处理有机污染物。
本发明具有以下的突出特点和有益效果：
(1)该方法较原有的Fe0/过硫酸盐体系降解有机污染物的效果有了较大的提升，有机物去除速率提升50-2068倍。
(2)该方法较原有的Fe0/过硫酸盐体系有了更广的pH适用范围，在pH＝10的情况下仍有较好降解效果。
(3)预磁化的Fe0制备经济方便，处理废水无需对原有装置进行改造，成本低、易推广。
附图说明
图1为预磁化Fe0/过硫酸盐体系和Fe0/过硫酸盐体系对橙黄降解效果对比。
图2为不同pH下预磁化Fe0/过硫酸盐体系和常规Fe0/过硫酸盐体系降解橙黄的一级反应动力学常数的比值f。
具体实施方式
以下通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1
将2mmol的Fe0在磁场强度为30mT的磁场中磁化2min后形成预磁化Fe0；将待处理的200mg/L橙黄废水加入2mmol过硫酸钾后调节pH至7，然后加入预磁化的Fe0，构成了预磁化Fe0/过硫酸盐体系处理有机污染物。同时，比较了常规Fe0/过硫酸盐体系在相同条件下的处理效果。由图1所示，预磁化Fe0/过硫酸钾体系大大提高了橙黄的降解速率，缩短了反应时间。在预磁化Fe0/过硫酸钾体系中30min就可以将橙黄降解98％，而在Fe0/过硫酸盐体系中3h只能降解28％的橙黄。
进一步在相似条件下，比较了不同废水pH(3、5、7、9、10)条件下预磁化Fe0/过硫酸盐体系和常规Fe0/过硫酸盐体系处理效果。由图2可知，在pH 3-10之间预磁化Fe0/过硫酸钾体系均有较好的提升效果。在pH在3-9之间时降解速度提高80倍左右，当pH为10时，降解速率提高了2068倍，从而扩大了Fe0/过硫酸钾体系pH的适用范围。

Claims (1)

1.一种预磁化Fe0/过硫酸盐体系高效处理有机废水方法，其特征在于：
(1)将0.5-3mmol的Fe0在磁场强度为10-70mT的体系中磁化0.5-5min后形成预磁化Fe0。
(2)在待处理有机废水中投加0.25-3mmol过硫酸盐并调节pH，再将预磁化的Fe0加入，构成预磁化Fe0/过硫酸盐体系处理有机污染物。
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