专利名称：一种高浓度有机废水预处理方法
技术领域：
本发明涉及有机化工、印染等废水处理技术领域，具体指一种高浓度有机废水预 处理方法。
背景技术：
随着工业发展，废水中难降解有机化合物与日俱增，危害环境安全和人类健康。 高浓度有机废水中通常含有大量难降解的有机物，COD含量、色度等高于国家排放标准。 Fenton试剂对许多有机物都是一种十分有效的氧化剂，几乎可以氧化所有的有机物。微波 具有较强的穿透能力，能直接加热反应分子，可以降低反应活化能和分子的化学键强度，大 大提高反应活性。微波技术是近年来兴起的一项新的研究领域，它具有快速、高效、无二次 污染的特点。近年来，微波诱导催化氧化技术，在环境工程中尤其在废水处理方面得到了广 泛的应用。近年来，高级氧化技术在处理难生物降解废水方面取得了一定的进展，尤其是 Fenton试剂作为一种强氧化剂去除废水中的有机污染物效果显著。Fenton试剂法是一种 采用过氧化氢为氧化剂，以亚铁盐为催化剂的均相催化氧化法，在酸性条件下，反应中产生 的HO ·是一种氧化能力很强的自由基，具有较高的氧化还原电位，能迅速的氧化废水中的 污染物而无选择性，可使废水中的有机结构发生碳链裂解，使难于生物降解的大分子有机 物裂解为易于微生物降解的小分子有机物，或者完全矿化为CO2和H20。与其它氧化工艺相 比，Fenton试剂氧化法具有运行成本低、工艺简单、操作简便和在常温常压下反应的特点。根据Fenton试剂氧化降解有机物的机理和途径，HO ·是氧化有机物的有效因子， 而二价铁、过氧化氢及废水的酸碱性决定了 HO ·的产率，即决定了降解有机污染物废水的 程度，因此溶液的PH值、催化剂的种类及投加量、H2O2的投加量、投加方式以及体系的反应 时间都影响Fenton实际处理难降解有机物废水的程度。同时对于不同的废水水质在相同 的条件下有不同的处理效果，其最佳处理条件随着处理水质的变化而变化。微波技术起源于20世纪30年代，最初应用于通讯领域。1967年，N. H. Willians 报道了用微波加快化学反应的实验结果，将微波技术引入了化学，并逐渐形成了微波化学 新领域。微波技术在20世纪80年代得到了迅猛的发展，将微波技术应用于环境污染是近 年来兴起的一项新的研究领域，因其快速、高效、无二次污染等特点而备受环境研究者的 青睐。微波是指波长为0. ΟΟΓ πι,频率为30(Γ300000ΜΗζ的一种电磁波。自从微波这种
新能源问世以来，它与光、电仪器在社会生产、生活各个领域得到广泛的应用，微波具有很 强的穿透作用，能直接加热反应物分子，改变体系的热力学函数，降低反应的活化能和分子 的化学键强度，大大提高反应活性，已在有机合成、环境化学、高分子降解等领域得到广泛 研究和应用。随着处理技术理论的不断完善、材料设备的不断改进，微波诱导催化氧化技术必 将成为一种经济、高效、具有广阔发展前景的废水处理技术。目前，国内外一些学者也开始对微波促进Fenton试剂法处理有机废水进行了有益的探索，研究表明，微波辐射可提高 Fenton试剂降解有机污染物的反应速率和去除率，并可以降低反应活化能。将微波引入 Fenton反应，对于利用Fenton反应高级氧化技术处理废水，提高其处理效率具有显著的意 义。
发明内容
本发明的目的在于开发一种新型高效微波-Fenton试剂联合降解高浓度有机废 水与处理技术，以降低相关企业污水处理成本，提高企业效益。本发明的技术方案为
一种高浓度有机废水的预处理方法，其特征在于所述方法包括以下步骤
(1)于持续搅拌的废水中加入稀H2SO4溶液或NaOH溶液调节废水初始pH值至3；
(2)在微波功率600-700W，微波辐射时间5-15min条件下，向废水中加入二价铁盐Fe2+ 及过氧化氢H2O2，调节废水pH值至9. 5-10，其中H2O2与Fe2+的摩尔比为60-90 :1。H2O2与Fe2+的摩尔比较佳值为75:1。高浓度有机废水中COD去除率为83%。高浓度有机废水中色度去除率为100%。本发明所述方法的处理效果稳定可靠，操作简便易行，运行成本较低，适合于有机 化工企业、印染或其它类似企业排放的高浓度有机废水的预处理。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。实施例1
一种高浓度有机废水的预处理方法，包括以下步骤
(1)于持续搅拌的废水中加入稀H2SO4溶液或NaOH溶液，调节废水初始pH值至3；
(2)在微波功率600W，微波辐射时间5min条件下，向废水中加入二价铁盐Fe2+及过氧 化氢H2O2，调节废水pH值至9. 5，其中H2O2与Fe2+的摩尔比为70 :1。实施例2:
一种高浓度有机废水的预处理方法，包括以下步骤
(1)于持续搅拌的废水中加入稀H2SO4溶液或NaOH溶液，调节废水初始pH值至3；
(2)在微波功率700W，微波辐射时间15min条件下，向废水中加入二价铁盐Fe2+及过氧 化氢H2O2，调节废水pH值至10，其中H2O2与Fe2+的摩尔比为80 :1。实施例3:
一种高浓度有机废水的预处理方法，包括以下步骤
(1)于持续搅拌的废水中加入稀H2SO4溶液或NaOH溶液，调节废水初始pH值至3；
(2)在微波功率650W，微波辐射时间IOmin条件下，向废水中加入二价铁盐Fe2+及过氧 化氢H2O2，调节废水pH值至9. 5，其中H2O2与Fe2+的摩尔比为75:1。实施例4:
一种高浓度有机废水的预处理方法，包括以下步骤
(1)于持续搅拌的废水中加入稀H2SO4溶液或NaOH溶液，调节废水初始pH值至3；
(2)在微波功率620W，微波辐射时间Smin条件下，向废水中加入二价铁盐Fe2+及过氧化氢H2O2，调节废水pH值至10，其中H2O2与Fe2+的摩尔比为90 1。 通过以上方法，高浓度有机废水中C O D去除率为83%，色度去除率为100%。
权利要求
1.一种高浓度有机废水的预处理方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)于持续搅拌的废水中加入稀H2SO4溶液或NaOH溶液，调节废水初始pH值至3；(2)在微波功率600-700W，微波辐射时间5-15min条件下，向废水中加入二价铁盐Fe2+ 及过氧化氢H2O2，调节废水pH值至9. 5-10，其中H2O2与Fe2+的摩尔比为60-90 :1。
2.根据权利要求1所述一种高浓度有机废水的预处理方法，其特征在于=H2O2与Fe2+的 摩尔比较佳值为75 :1。
3.根据权利要求1所述一种高浓度有机废水的预处理方法，其特征在于高浓度有机 废水中COD去除率为83%。
4.根据权利要求1所述一种高浓度有机废水的预处理方法，其特征在于高浓度有机 废水中色度去除率为100%。
全文摘要
一种高浓度有机废水的预处理方法，包括于持续搅拌的废水中加入稀H2SO4溶液或NaOH溶液调节废水初始pH值至3；在微波功率600-700W，微波辐射时间5-15min条件下，向废水中加入二价铁盐Fe2+及过氧化氢H2O2，调节废水pH值至9.5-10，其中H2O2与Fe2+的摩尔比为60-901。本发明的目的在于开发一种新型高效微波-Fenton试剂联合降解高浓度有机废水与处理技术，以降低相关企业污水处理成本，提高企业效益。
文档编号C02F9/08GK102001780SQ20101056185
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者喻剑兵, 崔丽, 张爱玲, 李莹, 梁吉艳, 王新 申请人:沈阳工业大学