CN117326669A - 凝胶组合物及其制备方法和其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机废水处理领域，公开了凝胶组合物及其制备方法和其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用，其中，所述凝胶组合物的制备方法包括：(1)通过共沉淀法，制备含Fe和Ce的共沉淀物；(2)将所述含Fe和Ce的共沉淀物与水凝胶溶液混合，得到物料A；(3)在水的存在下，将抗坏血酸、邻苯二甲酸氢盐和Ce盐混合，得到物料B；(4)将物料A加入物料B中进行凝胶化处理，得到所述凝胶组合物。在时间T将本发明的所述凝胶组合物引入芬顿反应体系中，能够稳定Fe2+和Fe3+的摩尔比，快速高效地提高有机废水的COD降解率。
Description
技术领域
本发明涉及有机废水处理领域，具体涉及一种凝胶组合物，所述凝胶组合物的制备方法，所述凝胶组合物在有机废水的芬顿氧化处理中的应用，以及一种有机废水的芬顿氧化处理方法。
背景技术
芬顿(Fenton)氧化技术通过Fe2+与H2O2发生链反应产生氧化性较强的羟基自由基降解水中污染物，工艺简单，然而传统的芬顿体系，Fe3+与Fe2+的转换受热力学限制导致需要的Fe2+和H2O2浓度高，对水质和设备伤害大。
CN111732181A发明公开了一种多相芬顿试剂，引入过渡金属硫化物作为助催化剂，减少三价铁溶出，提高了系统的持续稳定性，但硫化物本身作为一种难处理污染物，还需要解决后续污染问题。
CN113087119A发明公开了促进芬顿氧化的方法，引入过渡金属单质、过渡金属合金作为还原性中间桥架物质，将三价铁还原成二价铁，提高了芬顿氧化的反应速度和效率，但该方法只适用于COD浓度低的有机废水，对中高浓度有机废水效果不明显。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中芬顿氧化处理有机废水时COD去除率低问题，提供一种凝胶组合物，所述凝胶组合物的制备方法，所述凝胶组合物在有机废水的芬顿氧化处理中的应用，以及一种有机废水的芬顿氧化处理方法，将所述凝胶组合物用于有机废水的芬顿氧化处理时，具有COD去除率高的优点。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种凝胶组合物的制备方法，该方法包括：
(1)通过共沉淀法，制备含Fe和Ce的共沉淀物；
(2)将所述含Fe和Ce的共沉淀物与水凝胶溶液混合，得到物料A；
(3)在水的存在下，将抗坏血酸、邻苯二甲酸氢盐和Ce盐混合，得到物料B；
(4)将物料A加入物料B中进行凝胶化处理，得到所述凝胶组合物。
本发明第二方面提供根据如上所述的方法制备得到的凝胶组合物。
本发明第三方面提供如上所述的凝胶组合物在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
本发明第四方面提供一种有机废水的芬顿氧化处理方法，该方法包括：向有机废水中加入二价铁盐和双氧水进行芬顿反应，并向所述芬顿反应体系引入如上所述的凝胶组合物。
发明人发现经本发明所述的制备方法制备的凝胶组合物，能缓慢吸附芬顿氧化体系内的Fe3+并将其还原成Fe2+，继续分解过氧化氢产生羟基自由基，维持体系内Fe2+与Fe3+的摩尔比，提高催化效率，从而快速有效提高有机废水的COD降解率。
本发明的发明人还发现相比于单独使用，同时使用抗坏血酸和邻苯二甲酸氢钾用于制备凝胶组合物在芬顿氧化处理中能够起到更好的效果，至少说明抗坏血酸和邻苯二甲酸氢盐之间存在协同作用，使得凝胶组合物更好的提高催化效率。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种凝胶组合物的制备方法，该方法包括：
(1)通过共沉淀法，制备含Fe和Ce的共沉淀物；
(2)将所述含Fe和Ce的共沉淀物与水凝胶溶液混合，得到物料A；
(3)在水的存在下，将抗坏血酸、邻苯二甲酸氢盐和Ce盐混合，得到物料B；
(4)将物料A加入物料B中进行凝胶化处理，得到所述凝胶组合物。
步骤(1)中，所述共沉淀法可以为本领域常规的共沉淀方式，比如，所述共沉淀法的方式可以包括：在水的存在下，将Fe盐、Ce盐和沉淀剂接触并进行共沉淀，得到所述含Fe和Ce的共沉淀物。其中，可以分别将各物料分别用水溶解后混合，可以最后与沉淀剂或其溶液混合。共沉淀后，可以对得到的物料进行固液分离(比如离心、过滤等)，然后进行清洗，用于下一步处理。当然，也可以将得到的沉淀物重悬后制备得到悬浊液，备用。
其中，步骤(1)中，所述Fe优选为Fe2+，也即，Fe盐可以为本领域常规的二价铁盐，比如可以为硫酸亚铁和/或氯化亚铁(其也可以以水合物的形式存在)。
其中，步骤(1)中，所述Ce优选为Ce3+和/或Ce4+，更优选为Ce4+；也即，Ce盐可以为本领域常规的三价和/或四价铈盐，比如可以选自硝酸铈铵((NH4)2Ce(NO3)6)、硫酸铈铵((NH4)4Ce(SO4)4)、硝酸铈(Ce(NO3)3)和三氯化铈(CeCl3)中的至少一种(其也可以以水合物的形式存在，比如CeCl3·7H2O)，更优选为硝酸铈铵((NH4)2Ce(NO3)6)和/或硫酸铈铵((NH4)4Ce(SO4)4)。
优选地，步骤(1)中，Fe元素和Ce元素的摩尔用量比为1-10，更优选为1-5，比如可以为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5以及任意两个值之间组成的任意范围。
优选地，以Fe元素和Ce元素的摩尔总量为基准，相比于1mol的金属元素，所述沉淀剂的用量为5-25mol，比如可以为5、10、15、20、25mol以及任意两个值之间组成的任意范围。
所述沉淀剂可以为本领域常规的沉淀剂，优选地，所述沉淀剂选自尿素、氨水和草酸中的至少一种。
优选地，共沉淀体系中，Fe元素和的Ce元素的总含量为0.1-5重量％，比如可以为0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5重量％以及任意两个值之间组成的任意范围。
优选地，所述沉淀反应的条件包括：温度为60-120℃，更优选为80-100℃；时间为6-24h，更优选为8-12h。
步骤(2)中，将所述含Fe和Ce的共沉淀物与水凝胶溶液混合，得到物料A，其中，所述含Fe和Ce的共沉淀物可以以悬浊液的形式加入。所述悬浊液中，共沉淀物的含量优选为40-80重量％。
优选地，步骤(2)中，相比于1重量份步骤(1)中Fe元素和Ce元素的总重量，所述水凝胶溶液中溶质的用量为0.1-10重量份，比如可以为0.1、0.5、1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10重量份以及任意两个值之间组成的任意范围，更优选为0.2-2重量份。
优选地，所述水凝胶溶液中溶质的含量为1-20重量％，比如可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20重量％以及任意两个值之间组成的任意范围。
用于制备所述水凝胶溶液的原料可以为本领域常规的能获得水凝胶的原料，比如可以选自琼脂、海藻酸盐(比如海藻酸钠)、阿拉伯胶、明胶、黄原胶、瓜尔胶和卡拉胶中的至少一种。
步骤(2)中，可以通过比如搅拌等方式进行混合，混合的时间没有特别的限制，只要能够将物料混合均匀即可。优选地，所述混合的时间为10-30min。
步骤(3)中，在水的存在下，将抗坏血酸、邻苯二甲酸氢盐和Ce盐混合，得到物料B。物料的添加顺序没有特别的限制，比如可以将抗坏血酸和邻苯二甲酸氢盐加入Ce盐溶液中。
优选地，步骤(3)中，物料B中，抗坏血酸的含量为0.5-5g/L，比如可以为0.5、1、2、3、4、5g/L以及任意两个值之间组成的任意范围。
优选地，步骤(3)中，抗坏血酸和邻苯二甲酸氢盐的重量比为1-5，比如可以为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5以及任意两个值之间组成的任意范围。
优选地，步骤(3)中，Ce元素的含量为1-20g/L，比如可以为1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20g/L以及任意两个值之间组成的任意范围。
优选地，步骤(1)中Fe元素和Ce元素的总摩尔量与步骤(3)中Ce元素的摩尔量之比为0.1-4，比如可以为0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4以及任意两个值之间组成的任意范围。
优选地，步骤(3)中，所述邻苯二甲酸氢盐为邻苯二甲酸氢钠和/或邻苯二甲酸氢钾。
步骤(3)中，所述Ce盐为Ce3+盐和/或Ce4+盐，比如可以选自硝酸铈铵、硫酸铈铵、硝酸铈和三氯化铈中的至少一种(其也可以以水合物的形式存在)，可以与步骤(1)中用于共沉淀的铈盐相同或不同。
步骤(4)中，将物料A加入物料B中进行凝胶化处理，得到所述凝胶组合物。加入过程中可以控制加入的速度，获得水凝球。
在本发明中，还可以对凝胶化处理后的物料进行后处理，得到终产品。优选地，该方法还包括：对凝胶化处理后的物料进行静置、固液分离和干燥处理，得到所述凝胶组合物。
优选地，所述静置的时间为20-30h。
所述固液分离的方式可以为本领域常规的方式，比如可以为离心或过滤等。
优选地，所述干燥的方式为风干、烘干和真空干燥中的一种。
优选地，所述干燥的条件包括：温度为40-80℃，时间为10-24h。
本发明第二方面提供根据如上所述的方法制备得到的凝胶组合物。
本发明第三方面提供如上所述的凝胶组合物在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
所述凝胶组合物在芬顿氧化体系中起到的作用是稳定反应体系中Fe2+和Fe3+的摩尔比，促进有机废水中COD的降解。
本发明第四方面提供一种有机废水的芬顿氧化处理方法，该方法包括：向有机废水中加入二价铁盐和双氧水进行芬顿反应，并向所述芬顿反应体系引入如上所述的凝胶组合物。
所述凝胶组合物可以在芬顿反应结束前的任意时间点或者时间段引入反应体系中，优选地，引入所述凝胶组合物的时间为芬顿反应前和/或芬顿反应中，比如可以在反应开始后1-10min，优选为1-5min引入。引入的方式可以以一次添加、多次添加和流加的方式中的至少一种，引入凝胶组合物后，能够稳定反应体系中Fe2+和Fe3+的摩尔比，稳定的时间可以是引入后的5-30min。
在本发明的一种优选的实施方式中，引入所述凝胶组合物时，芬顿反应体系中，Fe2+和Fe3+的摩尔比为0.5-1。在所述优选的情况下，更利于促进COD的降解。
优选地，以重量计，所述凝胶组合物的用量与二价铁盐中Fe2+的用量比为0.5-10，比如可以为0.5、1、2、4、6、8、10以及任意两个值之间组成的任意范围。
所述有机废水可以为本领域常规的有机废水，只要含有COD即可。COD的测定方法可以参考国标GB/T34500.2-2017化学需氧量(COD)的测定。
优选地，所述有机废水中的COD与H2O2摩尔比为0.1-10，优选为0.2-2，更优选为0.5-1。
优选地，所述H2O2与二价铁盐中Fe2+摩尔比为1-100，优选为2-50。
二价铁盐可以为本领域常规的二价铁盐，二价铁盐和双氧水均可通过商购获得。
芬顿反应的具体操作可以参见本领域常规的操作，在此不再赘述。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，铁含量由UV-1200型分光光度计检测，具体的，总铁含量在510nm波长处检测；Fe2+含量通过二氮杂菲分光光度法在510nm波长处检测；Fe3+含量由总铁减去二价铁含量计算得到。
在以下实施例和对比例中，如无特殊说明，使用的试剂和材料均通过商购获得，采用的方法均为本领域常规的方法。
实施例1
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
将150mL含1gFe的FeSO4·7H2O和含1gCe的(NH4)2Ce(NO3)6水溶液加入200mL含20g尿素的水溶液中，搅拌，95℃水浴加热8h，离心清洗两次得悬浊液，将悬浊液加入20mL含1g海藻酸钠的水溶液中，高速搅拌20min得到混合凝胶，在250mL含3gCe的Ce(NO3)3水溶液中加入0.3g抗坏血酸和0.1g邻苯二甲酸氢钾，搅拌均匀，得到体系B，用注射器将混合凝胶逐滴加入体系B形成水凝胶球，静置24h，去离子水清洗2次，60℃烘干12h，得到凝胶组合物。
(2)有机废水的芬顿反应
其中，所述有机废水为乙酸模拟废水(COD 2000mg/L)；向其中加入FeSO4·7H2O和H2O2使得有机废水中含有1g/L FeSO4·7H2O和2g/L H2O2，进行芬顿氧化反应。其中，反应过程中的温度25℃。
反应开始3min后(总铁含量为200mg/L，Fe2+与Fe3+的含量分别为83mg/L和117mg/L，Fe2+与Fe3+的摩尔比为0.7，记为时间T)加入步骤(1)中制备得到的凝胶组合物作为催化助剂，所述凝胶组合物的用量为1g/L，然后在加入所述凝胶组合物20min后(记为时间N)测定Fe2+与Fe3+的含量，并计算Fe2+与Fe3+的摩尔比，结果见表1。
反应30min后，结束反应，乙酸模拟废水的出水COD结果和COD去除率结果见表2。
实施例2
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
将150mL含0.5gFe的FeSO4·7H2O和含1gCe的(NH4)4Ce(SO4)4水溶液加入200mL含20g尿素的尿素水溶液中，搅拌，95℃水浴加热8h，离心清洗两次得悬浊液，将悬浊液加入20mL含1g海藻酸钠的水溶液中，高速搅拌20min得到混合凝胶，在250mL含3gCe的Ce(NO3)3水溶液中加入0.3g抗坏血酸和0.1g邻苯二甲酸氢钾，搅拌均匀，得到体系B，用注射器将混合凝胶逐滴加入体系B形成水凝胶球，静置24h，去离子水清洗2次，60℃烘干12h，得到凝胶组合物。
(2)有机废水的芬顿反应
按实施例1方法操作。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
实施例3
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
将150mL含1gFe的FeSO4·7H2O和含1gCe的(NH4)2Ce(NO3)6水溶液加入200mL含15g尿素的尿素水溶液中，搅拌，95℃水浴加热8h，离心清洗两次得悬浊液，将悬浊液加入20mL含1g海藻酸钠的水溶液中，高速搅拌20min得到混合凝胶，在250mL含4gCe的CeCl3水溶液中加入0.2g抗坏血酸和0.1g邻苯二甲酸氢钾，搅拌均匀，得到体系B，用注射器将混合凝胶逐滴加入体系B形成水凝胶球，静置24h，去离子水清洗2次，60℃烘干12h，得到凝胶组合物。
(2)有机废水的芬顿反应
按实施例1方法操作。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
实施例4
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
将150mL含0.8gFe的FeSO4·7H2O和含1gCe的(NH4)4Ce(SO4)4水溶液加入200mL含18g尿素的尿素水溶液中，搅拌，95℃水浴加热8h，离心清洗两次得悬浊液，将悬浊液加入20mL含2g海藻酸钠的水溶液中，高速搅拌20min得到混合凝胶，在250mL含4gCe的Ce(NO3)3水溶液中加入0.3g抗坏血酸和0.2g邻苯二甲酸氢钾，搅拌均匀，得到体系B，用注射器将混合凝胶逐滴加入体系B形成水凝胶球，静置24h，去离子水清洗2次，60℃烘干12h，得到凝胶组合物。
(2)有机废水的芬顿反应
按实施例1方法操作。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
实施例5
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
按实施例1所述的方法操作，不同的是，制备所述凝胶组合物时，步骤(1)中Fe和Ce元素总量不变，Fe：Ce的摩尔比为5。
(2)有机废水的芬顿反应
按实施例1方法操作。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
实施例6
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
按实施例1所述的方法操作，不同的是，制备所述凝胶组合物时，使用含1gCe的硝酸铈水溶液替代含1gCe的(NH4)2Ce(NO3)6水溶液。
(2)有机废水的芬顿反应
按实施例1方法操作。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
实施例7
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
按实施例1方法操作，不同的是，海藻酸钠的用量为4g。
(2)有机废水的芬顿反应
按实施例1方法操作。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
实施例8
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
按实施例1方法操作。
(2)有机废水的芬顿反应
按实施例1方法操作，不同的是，所述凝胶组合物的用量为0.5g/L。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
实施例9
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
按实施例1方法操作。
(2)有机废水的芬顿反应
按实施例1方法操作，不同的是，所述凝胶组合物的用量为5g/L。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
实施例10
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
按实施例1方法操作。
(2)有机废水的芬顿反应
按实施例1方法操作，不同的是，反应开始5min后(总铁含量为200mg/L，Fe2+与Fe3+的含量分别为75mg/L和125mg/L，Fe2+与Fe3+的摩尔比为0.6，记为时间T)加入催化助剂。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
实施例11
本实施例用于说明凝胶组合物的制备方法及其在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
(1)凝胶组合物的制备
按实施例1方法操作。
(2)有机废水的芬顿反应
按实施例1方法操作，不同的是，反应开始时加入催化助剂。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
对比例1
本对比例用于说明不添加催化助剂进行芬顿氧化处理的情况。
按照实施例1的方法进行操作，不同的是，反应过程中不引入所述凝胶组合物作为催化助剂。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
对比例2
本对比例用于说明添加参比的催化助剂进行芬顿氧化处理的情况。
按照实施例1的方法进行操作，不同的是，凝胶组合物制备过程中，使用等摩尔量的抗坏血酸替代邻苯二甲酸氢钾，也即抗坏血酸的用量为0.39g(2.19mmol)，将制备得到的凝胶组合物作为催化助剂。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
对比例3
本对比例用于说明添加参比的催化助剂进行芬顿氧化处理的情况。
按照实施例1的方法进行操作，不同的是，凝胶组合物制备过程中，使用等摩尔量的邻苯二甲酸氢钾替代抗坏血酸，也即邻苯二甲酸氢钾的用量为0.45g(2.19mmol)，将制备得到的凝胶组合物作为催化助剂。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
对比例4
本对比例用于说明参比的催化助剂进行芬顿氧化处理的情况。
按照实施例1的方法进行操作，不同的是，凝胶组合物制备过程中，使用等摩尔量的草酸替代邻苯二甲酸氢钾，将制备得到的凝胶组合物作为催化助剂。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
对比例5
本对比例用于说明参比的催化助剂进行芬顿氧化处理的情况。
(1)凝胶组合物的制备
将150mL含1gFe的FeSO4·7H2O、含1gCe的(NH4)2Ce(NO3)6和含3gCe的Ce(NO3)3水溶液加入200mL含20g尿素的尿素水溶液中，搅拌，95℃水浴加热8h，离心清洗两次得悬浊液，将悬浊液加入20mL含1g海藻酸钠的水溶液中，高速搅拌20min得到混合凝胶，在250mL水溶液中加入0.3g抗坏血酸和0.1g邻苯二甲酸氢钾，搅拌均匀，得到体系B，用注射器将混合凝胶逐滴加入体系B形成水凝胶球，静置24h，去离子水清洗2次，60℃烘干12h，得到凝胶组合物。
(2)有机废水的芬顿反应
按照实施例1的方法进行操作。
时间N和反应结束相应的结果分别见表1和表2。
表1
表2
通过以上结果可以看出，采用本发明的技术方案，在反应温度25℃，FeSO4·7H2O投加量为1g/L，H2O2投加量为10g/L，时间T为3min时加入1g/L催化助剂条件下，可有效降解乙酸模拟废水的COD，COD值从2000mg/L降到187mg/L，去除率达到90.7％，取得了较好的技术效果。
对比例1与实施例使用了相同的芬顿氧化催化剂和条件，未添加本发明制备的催化助剂，相应时间N时Fe2+与Fe3+的摩尔比急剧降低，芬顿氧化效果差。
通过实施例1与对比例2和3的比较可知，相比于单独使用，同时使用抗坏血酸和邻苯二甲酸氢钾用于制备凝胶组合物在芬顿氧化处理中能够起到更好的效果，至少说明抗坏血酸和邻苯二甲酸氢钾之间存在协同作用，使得凝胶组合物更好的提高催化效率。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种凝胶组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括：
(1)通过共沉淀法，制备含Fe和Ce的共沉淀物；
(2)将所述含Fe和Ce的共沉淀物与水凝胶溶液混合，得到物料A；
(3)在水的存在下，将抗坏血酸、邻苯二甲酸氢盐和Ce盐混合，得到物料B；
(4)将物料A加入物料B中进行凝胶化处理，得到所述凝胶组合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，Fe元素和Ce元素的摩尔用量比为1-10；和/或
步骤(2)中，相比于1重量份步骤(1)中Fe元素和Ce元素的总重量，所述水凝胶溶液中的溶质的用量为0.1-10重量份；
优选地，所述水溶胶溶液中的溶质的含量为1-20重量％；和/或
步骤(3)中，物料B中，抗坏血酸的含量为0.5-5g/L，Ce元素的含量为1-20g/L，抗坏血酸和邻苯二甲酸氢盐的重量比为1-5；和/或
步骤(1)中Fe元素和Ce元素的总摩尔量与步骤(3)中Ce元素的摩尔量之比为0.1-4。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中，所述Fe为Fe2+，和/或
步骤(1)中，所述Ce为Ce3+和/或Ce4+，优选为Ce4+；
步骤(2)中，用于制备所述水凝胶溶液的原料选自琼脂、海藻酸盐、阿拉伯胶、明胶、黄原胶、瓜尔胶和卡拉胶中的至少一种；和/或
步骤(3)中，所述邻苯二甲酸氢盐为邻苯二甲酸氢钠和/或邻苯二甲酸氢钾；和/或
步骤(3)中，所述Ce盐为Ce3+盐和/或Ce4+盐。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述共沉淀法的方式包括：在水的存在下，将Fe盐、Ce盐和沉淀剂接触并进行共沉淀，得到所述含Fe和Ce的共沉淀物；
优选地，以Fe元素和Ce元素的摩尔总量为基准，相比于1mol的金属元素，所述沉淀剂的用量为5-25mol；
优选地，所述沉淀剂选自尿素、氨水和草酸中的至少一种；
优选地，共沉淀体系中，Fe元素和的Ce元素的总含量为0.1-5重量％；
优选地，所述沉淀反应的条件包括：温度为60-120℃，更优选为80-100℃；时间为6-24h，更优选为8-12h。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：对凝胶化处理后的物料进行静置、固液分离和干燥处理，得到所述凝胶组合物；
优选地，所述静置的时间为20-30h；
优选地，所述干燥的方式为风干、烘干和真空干燥中的一种；
优选地，所述干燥的条件包括：温度为40-80℃，时间为10-24h。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法制备得到的凝胶组合物。
7.权利要求6所述的凝胶组合物在有机废水的芬顿氧化处理中的应用。
8.一种有机废水的芬顿氧化处理方法，其特征在于，该方法包括：向有机废水中加入二价铁盐和双氧水进行芬顿反应，并向芬顿反应体系引入权利要求6所述的凝胶组合物；
优选地，引入所述凝胶组合物的时间为芬顿反应前和/或芬顿反应中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，引入所述凝胶组合物时，芬顿反应体系中，Fe2+和Fe3+的摩尔比为0.5-1；和/或
以重量计，所述凝胶组合物的用量与二价铁盐中Fe2+的用量比为0.5-10。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述有机废水中的COD与H2O2摩尔比为0.1-10，优选为0.2-2，更优选为0.5-1；和/或
所述H2O2与二价铁盐中Fe2+摩尔比为1-100，优选为2-50。
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