一种预磁化FE0/H2O2体系高效处理有机废水方法.pdf

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种预磁化Fe0/H2O2体系高效处理有机废水方法。该方法先将0.5-3mmol的Fe0在磁场强度为10-70mT的体系中磁化0.5-5min后形成预磁化Fe0，将待处理有机废水pH调至6.5以下后再将预磁化的Fe0和0.25-5mmolH2O2同时加入，构成预磁化Fe0/H2O2的类芬顿体系处理有机污染物。该方法利用了预磁化Fe0的磁性记忆效应，加速Fe2+的生成，并与H2O2反应产生羟基自由基促进污染物的降解。其突出特性是相对常规Fe0/H2O2体系处理速率更高，pH适用范围更广，处理废水无需对原有处理装置进行改造，易推广。

权利要求书
1.  一种预磁化Fe0/H2O2体系高效处理有机废水方法，其特征在于：
(1)将0.5-3mmol的Fe0在磁场强度为10-70mT的磁场中磁化0.5-5min后形成预磁化Fe0。
(2)将待处理有机废水pH调至6.5以下，将预磁化的Fe0和0.25-5mmol H2O2同时加入，构成预磁化Fe0/H2O2的类芬顿体系处理有机污染物。

说明书一种预磁化Fe0/H2O2体系高效处理有机废水方法
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，涉及一种染料等有机废水处理的新方法。
背景技术
制药、化工、印染等有机废水通常含大量难降解有机污染物而且成分复杂，常规方法处理难于获得满意效果，而利用氧化性很强的羟基自由基去除污染物的高级氧化技术显示了较好的应用前景。
高级氧化技术主要包括：光化学氧化法、湿式氧化法、声化学氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法和芬顿氧化法。其中芬顿氧化法利用Fe2+和H2O2发生芬顿反应生成的羟基自由基，是一种简单高效、适用对象广泛的高级氧化技术，得到了很大程度的应用。但仍存在pH适用范围窄、铁催化剂易流失等问题。
为此，采用非均相铁催化剂代替Fe2+的芬顿法日益引起研究者的重视，也更具发展潜力。其中，Fe0/H2O2类芬顿体系因零价铁(Fe0)是价廉易得、无毒活性高而备受瞩目。为克服由于Fe0溶解速率低、适用pH范围窄(小于3)而限制Fe0/H2O2处理效率的问题，有研究采用纳米Fe0代替Fe0，但纳米Fe0成本较高且稳定性仍有待提高；也有研究提出弱磁场改善Fe0/H2O2，但该体系弱磁场的布置较为困难，需要对原有水处理设施做较大的改进。因此亟待开发出简单高效低成本的强化Fe0/H2O2类芬顿体系。
发明内容
本发明的目的是为克服上述技术缺陷，通过对Fe0的预磁化处理，利用其磁性记忆效应，开发出预磁化Fe0/H2O2类芬顿方法，在提升有机废水处理效果的同时，扩大了其对pH的适用范围，具有很好的应用前景。
本发明的技术方案如下：
1、将0.5-3mmol的Fe0在磁场强度为10-70mT的磁场中磁化0.5-5min后形成预磁化Fe0。
2、将待处理有机废水pH调至6.5以下，将预磁化的Fe0和0.25-5mmol H2O2同时加入，构成预磁化Fe0/H2O2的类芬顿体系处理有机污染物。
本发明具有以下的突出特点和有益效果：
(1)该方法较常规Fe0/H2O2体系处理有机废水更高效，有机污染物去除速率提升2-7倍。
(2)该方法较常规Fe0/H2O2体系有更广的pH适用范围，在pH＜6.5时均有较好的处理效果。
(3)预磁化的Fe0制备经济方便，处理废水无需对原有处理装置进行改造， 成本低、易推广。
附图说明
图1为预磁化Fe0/H2O2和常规Fe0/H2O2体系对酒石黄降解效果对比。
图2为预磁化Fe0/H2O2和常规Fe0/H2O2体系对酒石黄TOC去除对比。
具体实施方式
以下通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1
将2mmol的Fe0在磁场强度为30mT的磁场中磁化2min后形成预磁化Fe0；将待处理的200mg/L的酒石黄废水pH调至4，将预磁化的Fe0和0.5mmol H2O2同时加入，构成预磁化Fe0/H2O2的类芬顿体系处理有机污染物。
同时，比较了常规Fe0/H2O2体系在相同条件下的处理效果。如图1所示，预磁化Fe0/H2O2类芬顿体系大大提高了酒石黄的降解速率，缩短了反应时间。在预磁化Fe0/H2O2类芬顿体系中30min就可以将酒石黄降解90％，而在Fe0/H2O2体系中3h只能降解78％的酒石黄。图2则对比了两体系对酒石黄TOC去除效果。Fe0/H2O2体系对TOC的去除率不高，在反应3h以后去除率仅有17.4％，而在预磁化Fe0/H2O2体系中，反应30min TOC的去除率就可以达到26.1％。