[发明专利]去除高氯废水中有机物的方法

说明书

本发明涉及一种去除高氯废水中有机物的方法，包括以下步骤：调节高氯废水中的pH至7‑13，然后向其中加入臭氧，同时在催化剂的作用下发生氧化反应，使臭氧氧化有机物，其中，催化剂包括氧化铝(Al₂O₃)及负载于氧化铝上的其他金属氧化物，其他金属氧化物选自氧化铁(Fe₂O₃)、二氧化锰(MnO₂)、二氧化铈(CeO₂)、氧化铜(CuO)、氧化锌(ZnO)和氧化钙(CaO)中的一种或几种。本发明利用臭氧与带负电的催化剂的强相互作用提高臭氧在高氯废水中的溶解度和臭氧分解产生羟基自由基的能力，从而有效发挥臭氧对有机物的氧化能力。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种去除高氯废水中有机物的方法。

背景技术

高盐废水指含有有机物及可溶性固体物质的废水，该废水中除有机物之外还有大量的可溶性无机离子，如Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、K⁺等，其中氯化钠的含量居多，因此高盐废水也可称为高氯废水。废水中氯离子含量过高会造成许多危害，如导致金属管道和构筑物的腐蚀；破坏水体生态平衡，导致水质恶化和淡水资源减少；影响渔业生产和水产养殖；使土壤发生盐碱化，阻碍植物生长等。因此，高氯废水排放前必须经过合理有效的处理。

目前主要的高氯废水处理工艺有吸附法、生物处理法、化学氧化法等。

吸附法以活性炭等介孔材料作为吸附剂，将废水中的悬浮颗粒和不溶性有机物去除。该法操作简单、成本低、效率高，但吸附剂的吸附能力有限，且脱附过程需要加热或大量的脱附剂。

生物处理法是利用微生物的酶，将有机物氧化或还原，最终降解为简单无机物或者生物营养物。该过程能够实现自然界的碳循环，将毒害物质无害化处理。但高盐量会抑制微生物的生存与繁殖，因而用生物法处理此类废水效率低、价值小。

化学氧化法是通过化学反应降解废水中的有机物从而除去化学需氧量(COD)的方法。常用的化学氧化法包括光催化氧化、电化学法、高级氧化法等。其中，高级氧化技术(AOPs)是指在水处理过程中，以具有强氧化能力的羟基自由基作为主要氧化剂的一种氧化体系。相对于其他污水处理工艺而言，高级氧化技术的特点是反应速率快，反应活性强。高级氧化技术可分为Fenton氧化和臭氧氧化。

Fenton氧化是以双氧水作为氧化剂，在亚铁离子的催化作用下产生羟基自由基，从而对有机物进行氧化。该方法反应速率快，操作条件温和，芬顿试剂廉价易得、活性高。但在高盐条件下，芬顿氧化的速率和效率会明显降低；而且反应过程中会产生大量的氢氧化铁污泥沉淀；随着水质变化，Fenton的加入量也难以把控。

臭氧催化氧化是利用催化剂催化产生的羟基自由基，结合强氧化性的臭氧，氧化废水中有机物的一种高级氧化技术。在处理含高浓度氯离子废水的方法工艺中，减少臭氧和氯离子的反应是提高臭氧利用率和降低运行成本的关键。目前本领域研究人员普遍认为臭氧难以有效处理含高浓度氯离子废水。原因是臭氧在含高浓度氯离子废水中的溶解性较差，且易于与氯离子反应，导致臭氧氯利用率较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种去除高氯废水中有机物的方法，利用臭氧与带负电的催化剂的强相互作用提高臭氧在高氯废水中的溶解度和臭氧分解产生羟基自由基的能力，从而有效发挥臭氧对有机物的氧化能力。

本发明提供了一种去除高氯废水中有机物的方法，包括以下步骤：