[发明专利]一种脉冲电芬顿高效去除1,4-二氧六环的方法

说明书

本发明涉及一种脉冲电芬顿高效去除1,4‑二氧六环的方法。所述方法包括如下步骤：S1：以惰性电极和铁电极作为阳极，以空气电极作为阴极，以含1,4‑二氧六环的人工废水作为电解液，构建反应器；S2：交替对惰性电极和铁电极通电，阴极持续通电，形成脉冲电流。本发明提供的方法电解产生过氧化氢和二价铁离子，两者反应生成具有强氧化性的羟基自由基与污染物1,4‑二氧六环发生氧化反应，实现污染物的高效降解。同时通过脉冲控制过氧化氢和二价铁离子含量达到反应较佳配比，有效减少因二价铁离子过量而导致的副反应的发生，较大程度的实现过氧化氢的充分利用，大大降低该方法的能耗和铁泥的产生。

技术领域

本发明属于电化学高级氧化领域，具体涉及一种脉冲电芬顿高效去除1,4-二氧六环的方法。

背景技术

1,4-二氧六环是一种环状有机污染物，也被列为2B类(可能的)人类致癌物。1,4-二氧六环广泛用作工业产品生产溶剂、稳定剂如油漆、化妆品和除臭剂等，同时也会作为副产物形成于其他有机试剂如表面活性剂的生产中。由于其稳定的化学结构，1,4-二氧六环具有高水溶性和难生物降解等特点，目前常见的污水处理方法如活性污泥法、活性炭吸附、絮凝法等都无法有效做到对其有效且高效去除，而利用电芬顿高级氧化技术可以有效去除污染物但是存在能耗高，副产物铁泥量大等问题。

因此，开发一种能够高效低耗去除1,4-二氧六环的处理方法十分必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有电芬顿高级氧化技术去除1,4-二氧六环存在能耗高、副产物铁泥量大的缺陷和不足，提供一种脉冲电芬顿高效去除1,4-二氧六环的方法。本发明提供的方法利用阴极产生过氧化氢，铁电极作为牺牲阳极产生二价铁离子，过氧化氢和二价铁离子反应生成具有强氧化性的羟基自由基与污染物1,4-二氧六环发生氧化反应，实现污染物的高效降解。同时通过脉冲控制过氧化氢和二价铁离子含量达到反应较佳配比，有效减少因二价铁离子过量而导致的副反应的发生，较大程度的实现过氧化氢的充分利用，大大降低该方法的能耗和铁泥的产生。本发明提供的脉冲电芬顿法可以在2h将200mg/L，2,4-二氧六环去除95％以上，实现污染物的高效去除，同时和传统的电芬顿法相比又具有能耗低，副产物铁泥量少等优点。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种脉冲电芬顿高效去除1,4-二氧六环的方法，包括如下步骤：

S1：以惰性电极和铁电极作为阳极，以空气电极作为阴极，以含1,4-二氧六环的人工废水作为电解液，构建反应器；

S2：交替对惰性电极和铁电极通电，阴极持续通电，形成脉冲电流；单次通过惰性电极的电流和通过铁电极的电流的比值为4～6:1；单次惰性电极的通电时间和铁电极的通电时间的比值为1～8:1。

当对惰性电极和阴极进行通电时，阴极与空气接触，在电的作用下催化水分子生成过氧化氢；当对铁电极和阴极进行通电时，铁电极作为牺牲阳极产生二价铁离子，过氧化氢和二价铁离子反应生成具有强氧化性的羟基自由基与污染物1,4-二氧六环发生氧化反应，实现污染物的高效降解。同时通过脉冲控制过氧化氢和二价铁离子含量达到反应较佳配比，有效减少因二价铁离子过量而导致的副反应的发生，较大程度的实现过氧化氢的充分利用，大大降低该方法的能耗和铁泥的产生。本发明提供的脉冲电芬顿法可以在2h将200mg/L，2,4-二氧六环去除95％以上，实现污染物的高效去除，同时和传统的电芬顿法相比又具有能耗低，副产物铁泥量少等优点。

本领域常规用于电解产生过氧化氢的惰性电极均可用于本发明中。

优选地，S1中所述惰性电极为铂电极、铱钌电极、钛板或石墨电极。

上述电极均为常规且性能较优的析氧阳极。

更为优选地，S1中所述惰性电极为铂电极。

铁电极可为常规的电极形态。