[发明专利]芬顿、类芬顿体系强化剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理强化剂及其使用方法。 

背景技术

我国目前水质污染情况日趋严重，水质的情况也日益复杂，而传统的生物法处理虽然费用低，但存在占地面积大，通常只适用于低浓度的易生物降解的废水，对高浓度难生物降解的有机废水的处理效率较低，而且系统启动时间较长。 

近年来，高级氧化技术成为国内外的研究热点，高级氧化方法简单的来说就是利用各类体系产生自由基，从而达到对有机污染物的分解，或提高其可生物降解性，或直接彻底矿化的目的。高级氧化中芬顿、类芬顿体系应用的最为广泛。芬顿、类芬顿体系的研究已有上百年的历史，芬顿体系主要利用Fe²⁺和过氧化氢(或其它氧化剂)反应来产生羟基自由基或瞬态的高价铁，从而进攻目标物的反应体系；类芬顿体系是采用二价铁之外的过渡族金属离子(如Fe³⁺、Mn、Cu、Co、Ni等)或过渡族金属氧化物、或将不同的过渡族金属离子以及氧化物负载固定，再与和过氧化氢(或其它氧化剂)反应来产生羟基自由基或瞬态的高价铁，从而进攻目标物的的反应体系。 

芬顿体系具有反应速度较快的优点，但芬顿体系对所处理水体的pH值要求比较严格，反应的最佳pH值范围是3，所以利用芬顿体系进行水处理时必须先用大量的酸碱来调节体系的pH值，不仅增加了工作量，同时增加了水处理的成本；加之芬顿体系中铁的投加量过高，因此在反应结束后除了还要调节水体pH值之外，还要增加去除水体中大量铁离子的步骤。所以，芬顿体系的应用受到一定的限制。 

类芬顿体系降低了过渡族金属的投量，且最佳pH值范围比芬顿体系略宽(pH值3～4)，但是反应速率却远远低于芬顿反应，处理效果也远不及芬顿反应。 

目前有的研究人员向芬顿、类芬顿体系中加入络合剂如苯醌、EDTA等物质来促进芬顿、类芬顿反应，但此类络合剂本身为有机物，在促进反应的同时也增加了水体中有机物的浓度，不利于水处理实际应用。公开号为US4311598A的美国专利公开了以抗坏血酸和亚硫酸钠为还原剂的芬顿体系，但由于抗坏血酸或亚硫酸钠更易于与体系中的羟基自由基反应，使自由基猝灭，不便起不到加快芬顿反应的作用，反而使水处理的速率降低了。 

发明内容

本发明的目的是为了解决目前芬顿、类芬顿体反应水体pH值受限，芬顿反应Fe²⁺投加量过高，和类芬顿反应速率低的缺陷，而提供的芬顿、类芬顿体系强化剂及其使用方法。 

本发明芬顿、类芬顿体系强化剂选自盐酸羟胺、高氯酸羟胺、硫酸羟胺、联氨、N，N-二乙基羟胺、碳酰肼、胺基乙醇胺、羟胺溶液和氮四取代苯二胺。