[发明专利]一种利用非均相芬顿体系降解有机染料的方法

说明书

本发明公开了一种利用非均相芬顿体系降解有机染料的方法，将二硫化钼加入超纯水中，常温下超声分散均匀，再加入有机染料废水，混匀，然后加入三价铁，调节pH值为2～7；最后加入过氧化氢构成反应体系，常温下搅拌反应对有机染料进行氧化降解。本发明由三价铁离子、过氧化氢和二硫化钼组成的新型非均相类芬顿体系中，二硫化钼协同三价铁离子催化过氧化氢快速分解产生羟基自由基(·OH)，以高效氧化去除水中的有机污染物，有机染料的去除率达到了91％，去除率提高了71％。二硫化钼在8次循环试验后仍然可以催化本发明体系去除有机染料达89.5％。

(一)技术领域

本发明属于水污染处理技术领域，具体涉及一种由三价铁离子、过氧化氢和二硫化钼组成的新型非均相类芬顿体系降解水中有机染料的方法。

(二)背景技术

近年来，随着社会工业的快速发展，工业废水的排放不断增加，对生态水体造成了巨大的污染，其中印染废水属于工业产生的难处理废水之一。印染废水中含有染料、助染剂、油剂等，具有有机物含量高、成分复杂、色度较高和水量大的特点。根据以往的研究表明，由Fe²⁺和H₂O₂组成的传统均相芬顿体系中，在Fe²⁺催化作用下，H₂O₂能够快速分解产生具有强氧化性的羟基自由基(·OH)，羟基自由基对于一些难降解的有机污染物如芳香类化物、杂环类化合物都能起到较好的降解效果，所以在废水尤其是有机废水的处理领域具有广阔的应用前景。

传统的均相芬顿反应体系具有氧化速率快，操作简单的特点，但是由于该体系内含有大量的Fe²⁺，导致体系的氧化利用率不高，污染物质无法降解完全，并且铁沉淀易造成二次污染。基于传统芬顿体系的缺点，发展出由各类铁氧化物如Fe₂O₃、FeOOH以及Fe₃O₄等与H₂O₂组成的非均相类芬顿体系，虽然这类体系较传统均相体系而言解决了铁沉淀的问题，但是氧化效率低，对有机物的降解速率十分缓慢。故而又发展出使用热、紫外光、超声波、电化学等手段直接激发H₂O₂分解或者通过还原Fe³⁺产生Fe²⁺催化H₂O₂分解产生羟基自由基(·OH)来提高体系的氧化效率，但采用这些物理化学手段不仅操作复杂，而且不易于控制，不适用于大规模的污水处理应用。

(三)发明内容

针对上述类芬顿体系中Fe³⁺对H₂O₂的催化降解速率缓慢的技术问题，本发明旨在提供一种由三价铁离子、过氧化氢和二硫化钼组成的新型非均相类芬顿体系降解水中有机染料的方法，二硫化钼协同三价铁离子催化过氧化氢快速分解产生羟基自由基(·OH)，以高效氧化去除水中有机染料，二硫化钼具有可循环使用、无二次污染、价格低廉等优点，具有极强的实际应用价值。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种利用非均相芬顿体系降解有机染料的方法，所述非均相芬顿体系由三价铁离子、过氧化氢和二硫化钼组成，所述方法为：

将二硫化钼加入超纯水中，常温下超声分散(优选1～3min)，使二硫化钼分散均匀；再加入有机染料废水，混匀，然后加入三价铁，调节pH值为2～7；最后加入过氧化氢构成反应体系，于常温下搅拌引发类芬顿反应，继而对有机染料进行氧化降解。