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1、(10)申请公布号 CN 102942241 A (43)申请公布日 2013.02.27 C N 1 0 2 9 4 2 2 4 1 A *CN102942241A* (21)申请号 201210329716.7 (22)申请日 2012.09.07 C02F 1/461(2006.01) C02F 1/28(2006.01) (71)申请人常州大学 地址 213164 江苏省常州市武进区滆湖路1 号 (72)发明人马建锋 邹静 姚超 李定龙 (54) 发明名称 一种膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方 法 (57) 摘要 本发明提供一种膨润土参与的电芬顿处理 有机废水的方法，步骤如下：在电解。
2、槽中加入 有机废水，再加入干燥膨润土，每升废水中加 入0.10.2mL H 2 O 2 溶液，电解槽阳极电极为铁 片电极，阴极电极为石墨电极，接通电解槽电流 540mA，每接通1520min后，断开3040min， 循环操作，整个过程中持续搅拌，搅拌转速为 50150r/min，经过总时间36h，废水中有机物被 氧化降解，沉淀分离，废水可以达标排放。利用膨 润土的阳离子交换性能，将电解产生的铁离子交 换到膨润土层间，一方面可以降低废水中残存的 铁离子浓度，另一方面可以得到具有催化活性的 铁离子改性膨润土。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局。
3、 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1页 2 1.一种膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于：步骤如下： 在电解槽中加入有机废水，再加入膨润土，电解槽阳极电极为铁电极，阴极电极为石墨 电极，接通电解槽电流，整个过程中持续搅拌，反应结束后，沉淀分离，废水即可达标排放。 2.根据权利要求1所述的膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于：所 述的膨润土为粉碎过50100目筛的干燥膨润土。 3.根据权利要求1所述的膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于：所 述的膨润土和废水的固液质量比为1：100500。 4.根据权利要求1或4所述的膨润土参与的。
4、电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于： 所述的H 2 O 2 溶液用量为每升废水中加入0.10.2mL H 2 O 2 溶液。 5.根据权利要求1所述的膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于： 所述的电解槽电流为540mA，每接通1520min后，断开3040min，循环操作，反应总时间 36h。 6.根据权利要求1所述的膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法，其特征在于：所 述的搅拌转速为50150r/min。 权 利 要 求 书CN 102942241 A 1/3页 3 一种膨润土参与的电芬顿处理有机废水的方法 技术领域 0001 本发明涉及环境污染控制技术领域，尤其涉及一种膨润土。
5、参与的电芬顿处理有机 废水的方法。 背景技术 0002 1894年由Fenton所发现，亚铁离子（Fe 2+ ）为过氧化氢（H 2 O 2 ）的催化剂，产生一种 高氧化能力的自由基，（氢氧自由基，OH），将废水中的有机物最终氧化成二氧化碳和水以 消除污染。利用电化学法产生的Fe 2+ 和H 2 O 2 作为持续来源我们称之为电解芬顿法。电解槽 通电时，铁阳极失去两个电子被氧化成Fe 2+ ,Fe 2+ 与加入的H 2 O 2 发生芬顿反应生成OH。 0003 在该体系中导致有机物降解的因素除OH外，还有Fe 2+ 、Fe 3+ ，虽然部分Fe 2+ 、Fe 3+ 可水解成Fe(OH) 2 、F。
6、e(OH) 3 可以沉淀下来，但仍然有大量的Fe 2+ 、Fe 3+ 仍然存在于废水中，这 一方面带来水的铁离子污染，另一方面由于黄色铁的存在，会影响水的感官。 0004 膨润土是以蒙脱石（Montmorillonite）为主要矿物的粘土岩。蒙脱石是一种含水 的层状铝硅酸盐矿物，由两个硅氧四面体中间夹一个铝（镁）氧（氢氧）八面体组成，属于2： 1型的三层粘土矿物。晶层间距离为0.962.14nm，这些纳米片层团聚在一起，形成几百纳 米到几微米的粘土颗粒。由于膨润土表面硅氧结构极强的亲水性及层间阳离子的水解，未 经改性的膨润土吸附处理有机污染物的性能非常差。但膨润土有很强的阳离子交换能力， 在一。
7、定的物理-化学条件下，不仅Ca 2+ 、Mg 2+ 、Na + 、K + 等可相互交换，而且可以和有机阳离子 （如阳离子表面活性剂）交换晶层间的阳离子。 0005 将铁交换到膨润土层间，可以制备得到膨润土负载的铁催化剂（蒙脱石-铁() 催化剂的研究，河北大学学报(自然科学版)，2001，第1期，65页），具有较好的催化效果， 但该过程复杂，需要搅拌、洗涤、烘干、活化等一系列步骤。 发明内容 0006 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中电芬顿产生的铁离子难去除、污染 物去除效率低、膨润土负载铁催化剂过程复杂的不足，提供一种膨润土参与的电芬顿处理 有机废水的方法。 0007 为解决上述技术问。
8、题本发明采用的技术方案是：一种膨润土参与的电芬顿处理有 机废水的方法，步骤如下： 0008 在电解槽中加入有机废水，再加入膨润土，电解槽阳极电极为铁电极，阴极电极为 石墨电极，接通电解槽电流，整个过程中持续搅拌，反应结束后，沉淀分离，废水即可达标排 放。 0009 所述的膨润土为粉碎过50100目筛的干燥膨润土。 0010 所述的膨润土和废水的固液质量比为1：100500。 0011 所述的H 2 O 2 溶液用量为每升废水中加入0.10.2mL H 2 O 2 溶液，本发明所用的H 2 O 2 溶液为普通市售质量分数为30%的H 2 O 2 溶液。 说 明 书CN 102942241 A 2。
9、/3页 4 0012 所述的电解槽电流为540mA，每接通1520min后，断开3040min，循环操作，反应 总时间36h。 0013 所述的搅拌转速为50150r/min。 0014 本发明的有益效果是： 0015 （1）电解中铁电极被逐步氧化进入溶液和加入的H 2 O 2 反应产生强氧化剂OH，促 进污染物分解。间歇通电可以节省不少电能。 0016 （2）利用膨润土本身的吸附能力，将废水中的污染物吸附到固体表面，有利于电 解。 0017 （3）利用膨润土的阳离子交换性能，将电解产生的铁离子交换到膨润土层间，一方 面可以降低废水中残存的铁离子浓度，另一方面可以得到具有催化活性的铁离子改性膨。
10、润 土。 具体实施方式 0018 以下进一步提供本发明的3个实施例： 0019 实施例1 0020 在电解槽中加入浓度为30mg/L的染料橙II废水，再加入粉碎过100目筛的干燥 膨润土，膨润土和废水的固液质量比为1：500，每升废水中加入0.2mLH 2 O 2 （30%，质量分数）， 电解槽阳极电极为铁片电极，阴极为石墨电极，接通电解槽电流40mA，每接通20min后，断 开40min，循环操作，整个过程中持续搅拌，搅拌转速为150r/min，经过总时间3h，废水中有 机物被氧化降解，沉淀分离，分析废水中污染物浓度，去除率达到98.7%，废水中残余的铁离 子浓度为1.4mg/L。 0021。
11、 沉淀得到的膨润土经105烘干后，作为催化剂继续用来处理废水，在1L浓度为 25mg/L的染料橙II废水中加入该沉淀得到的膨润土1g和0.1mL的H 2 O 2 （30%，质量分数）， 搅拌50min，沉淀分离，分析废水中污染物浓度，去除率达到98.5%。 0022 对于同样的废水，在同样电芬顿条件下，但未加入膨润土，在相同的处理时间里， 污染物去除率为75.1%，铁离子浓度为3.2g/L；断开电流，在处理后的废水中继续加入膨润 土，膨润土和废水的固液质量比为1：500，整个过程中持续搅拌，拌转速为150r/min，经过 总时间3h，沉淀分离，最终得污染物总去除率为78.3%，铁离子浓度为11。
12、.7mg/L。 0023 在于同样的废水，在相同条件下，仅加入同样量的膨润土，但不接通电流，在相同 的处理时间里，污染物去除率为2.1%；沉淀分离，去除上述废水中膨润土，把废水放入电解 槽中每升废水中加入0.2mL H 2 O 2 （30%，质量分数），电解槽阳极电极为铁片电极，阴极为石 墨电极，接通电解槽电流40mA，每接通20min后，断开40min，循环操作，整个过程中持续搅 拌，搅拌转速为150r/min，经过总时间3h，最终得污染物总去除率为73.5%，铁离子浓度为 3.4g/L。 0024 实施例2 0025 在电解槽中加入浓度为25mg/L的染料酸性红废水，再加入粉碎过50目筛的。
13、干燥 膨润土，膨润土和废水的固液质量比为1：100，每升废水中加入0.1mLH 2 O 2 （30%，质量分数）， 电解槽阳极电极为铁片电极，阴极电极为石墨电极，接通电解槽电流5mA，每接通15min后， 断开30min，循环操作，整个过程中持续搅拌，搅拌转速为50r/min，经过总时间6h，废水中 说 明 书CN 102942241 A 3/3页 5 有机物被氧化降解，沉淀分离，分析废水中污染物浓度，去除率达到99.1%，废水中残余的铁 离子浓度为2.1mg/L。 0026 沉淀得到的膨润土经105烘干后，作为催化剂继续用来处理废水，在1L浓度为 25mg/L的染料酸性红废水中加入该沉淀得到。
14、的膨润土1g和0.1mL的H 2 O 2 （30%，质量分数）， 搅拌50min，沉淀分离，分析废水中污染物浓度，去除率达到98.8%。 0027 对于同样的废水，在同样电芬顿条件下，但未加入膨润土，在相同的处理时间里， 污染物去除率为71.2%，铁离子浓度为2.7g/L；断开电流，在处理后的废水中继续加入膨润 土，膨润土和废水的固液质量比为1：500，整个过程中持续搅拌，拌转速为150r/min，经过 总时间3h，沉淀分离，最终得污染物总去除率为73.3%，铁离子浓度为13.4mg/L。 0028 在于同样的废水，在相同条件下，仅加入同样量的膨润土，但不接通电流，在相同 的处理时间里，污染物。
15、去除率为1.7%；沉淀分离，去除上述废水中膨润土，把废水放入电解 槽中每升废水中加入0.1mL H 2 O 2 （30%，质量分数），电解槽阳极电极为铁片电极，阴极电极 为石墨电极，接通电解槽电流5mA，每接通15min后，断开30min，循环操作，整个过程中持续 搅拌，搅拌转速为50r/min，经过总时间6h，最终得污染物总去除率为72.7%，铁离子浓度为 3.7g/L。 0029 实施例3 0030 在电解槽中加入浓度为15mg/L的苯酚废水，再加入粉碎过100目筛的干燥膨润 土，膨润土和废水的固液质量比为1：500，每升废水中加入0.1mL H 2 O 2 （30%，质量分数），电 解槽。
16、阳极电极为铁片电极，阴极电极为石墨电极，接通电解槽电流40mA，每接通20min后， 断开40min，循环操作，整个过程中持续搅拌，搅拌转速为100r/min，经过总时间5h，废水中 有机物被氧化降解，沉淀分离，分析废水中污染物浓度，去除率达到96.7%，废水中残余的铁 离子浓度为1.7mg/L。 0031 沉淀得到的膨润土经105烘干后，作为催化剂继续用来处理废水，在1L浓度为 15mg/L的苯酚废水中加入该沉淀得到的膨润土1g和0.1mL的H 2 O 2 （30%，质量分数），搅拌 50min，沉淀分离，分析废水中污染物浓度，去除率达到97.2%。 0032 对于同样的废水，在同样电芬顿条。
17、件下，但未加入膨润土，在相同的处理时间里， 污染物去除率为65.2%，铁离子浓度为4.7g/L；断开电流，在处理后的废水中继续加入膨润 土，膨润土和废水的固液质量比为1：500，整个过程中持续搅拌，拌转速为150r/min，经过 总时间3h，沉淀分离，最终得污染物总去除率为70.5%，铁离子浓度为10.3mg/L。 0033 在于同样的废水，在相同条件下，仅加入同样量的膨润土，但不接通电流，在相同 的处理时间里，污染物去除率为1.3%；沉淀分离，去除上述废水中膨润土，把废水放入电解 槽中每升废水中加入0.1mL H 2 O 2 （30%，质量分数），电解槽阳极电极为铁片电极，阴极电极为 石墨电极，接通电解槽电流40mA，每接通20min后，断开40min，循环操作，整个过程中持续 搅拌，搅拌转速为100r/min，经过总时间5h，最终得污染物总去除率为73.5%，铁离子浓度 为4.5g/L。 说 明 书CN 102942241 A 。