[发明专利]一种高浓度有机废水预处理方法

说明书

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H₂O。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0.001~1m，频率为300~300000MHz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%。