[发明专利]一种采用磁性光催化剂耦合芬顿氧化处理油田压裂返排液的方法

说明书

本发明涉及工业废水处理技术领域，公开了一种采用磁性光催化剂耦合芬顿氧化处理油田压裂返排液的方法，包括在中性的条件下，向油田压裂返排液中加入表面活性剂、磁性光催化剂、H₂O₂，在紫外灯源的照射下，磁性光催化剂与芬顿反应耦合氧化降解溶液中的有机物；磁性光催化剂为铁铜复合氧化物。本发明的有益效果在于：紫外光照射光催化‑芬顿氧化耦合，促进油田压裂返排液中有机物分解，提高光生电荷分离效率和H₂O₂的分解效率，进而提高反应效率；紫外光照射产生的电子e^‑促进Fe²⁺、Cu²⁺自身循环反应，无需额外添加铁源，避免形成铁泥，催化剂易回收且循环利用效果好，减少处理工序；中性条件下即可促进H₂O₂迅速分解，减少浓硫酸用量，适合规模化推广应用。

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种采用磁性光催化剂耦合芬顿氧化处理油田压裂返排液的方法。

背景技术

随着全世界对环境保护观念的日益增强，对油田压裂返排液的处理也提出来了更为严格的要求。油田压裂返排液具有高COD值、高稳定性、高粘度、高悬浮物含量等特点，单一的物理或化学方法很难将其去除。尤其是其中的瓜尔胶，瓜尔胶因其水溶性好、粘度高、化学结构稳定，是增稠剂的主要成分之一，但同时也导致其水溶液降解难度大。

目前国内外对压裂返排液的处理进行了多种方法和工艺研究，如化学氧化、生物酶降解、芬顿氧化。在化学氧化技术中，光催化氧化法具有氧化深度高、无选择性、可在常温常用下操作等优势得到了众多研究者的关注，如公布号为CN110898828A的中国发明专利公开了一种降解油气田压裂返排液中有机物的光催化剂的制备方法，该方法制备的改性膨润土/Bi₂WO₆复合光催化剂在可见光下光催化氧化去除油田废水中的有机物。但单一的光催化降解因电子复合率高、光响应性能差等问题导致光催化降解效率低。

芬顿氧化法是以Fe²⁺催化分解H₂O₂产生强氧化性·OH实现污染物降解，而传统的芬顿氧化反应中H₂O₂分解效率不高，且需要额外添加Fe²⁺的铁源，还容易形成铁泥导致回收困难，增加了处理工序；另外，芬顿氧化通常要在酸性条件下进行，这就需要在反应体系中加入大量硫酸，不适合规模化推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种采用磁性光催化剂耦合芬顿氧化处理油田压裂返排液的方法，以解决单一光催化降解效率低，芬顿氧化需要额外添加Fe²⁺铁源、易形成铁泥、回收困难以及需要使用大量硫酸的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：

本发明提出一种采用磁性光催化剂耦合芬顿氧化处理油田压裂返排液的方法，包括在中性的条件下，向油田压裂返排液中加入表面活性剂、磁性光催化剂、H₂O₂，在紫外灯源的照射下，磁性光催化剂与芬顿反应耦合氧化降解溶液中的有机物；所述磁性光催化剂为铁铜复合氧化物。