一種難生化降解有機廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種難生化降解有機廢水的處理方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生化需氧量度〇〇5)和化學(xué)需氧量（COD)的比值能說明水中的有機污染物有多少 是微生物難W分解的。BODs/COD值越小，生化難W降解的部分越多。一般來說BODs/COD大 于1/3就認為具有較好的可生化性，難生化降解有機廢水是指通過普通生物降解較困難的 廢水，其可生化性指標BOD5/COD小于0. 3。
[0003] 目前對難生化降解有機廢水的處理方法包括物理法、化學(xué)法和生物法。生物處理 方法設(shè)備占地面積大、處理周期長，對難降解有機物處理效果差。傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法例如 絮凝和汽提法等只是把污染物從液相轉(zhuǎn)移到固相或者氣相，并沒有完全消除有機污染物， 造成二次污染。
[0004] 高級氧化技術(shù)（AOTs)是利用反應(yīng)中生成的強氧化性自由基，將有機污染物降解 成小分子物質(zhì)，甚至礦化成〇)2、&0和相應(yīng)的無機離子。傳統(tǒng)的高級氧化技術(shù)是W過氧化氨 產(chǎn)生· 0H為主要活性物種來降解污染物。它的缺點在于（1)抑值必須調(diào)節(jié)到3W下，（2) 易產(chǎn)生鐵泥污染物，（3)中性和堿性條件下· 0H活性不強。
[0005] CN102531144A公開了一種過氧化氨協(xié)同過硫酸鹽處理難生化降解有機廢水的 方法，該方法包括如下步驟：（1)測定難生化降解有機廢水的CODcr值，W使雙氧化劑在有 機廢水中的濃度與CODcr值的比為（0. 8~1. 2) : 1確定雙氧化劑的總體加入量；（2)往 廢水中加入亞鐵鹽溶液，雙氧化劑與亞鐵離子的摩爾比為（1~2) : 1;(3)往廢水中加入 過氧化氨和過硫酸鹽，兩者的摩爾比為（2-4) : (8-6)。但是該方法處理費用較高，應(yīng)用于 廢水的全程處理還存在一定的困難，并且該方法降解難降解有機廢水的效率還有待于進一 步提局。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種難生化降解有機廢 水的處理方法。該方法能進一步提高難降解有機廢水的處理效率，并且大大降低了處理難 降解有機廢水的成本，適宜于大規(guī)模應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0008] -種難生化降解有機廢水的處理方法，包括如下步驟：
[0009] (1)將難生化降解有機廢水在SrA/BiOCl異質(zhì)結(jié)光催化劑的作用下進行光催化處 理；
[0010] (2)過氧化氨協(xié)同過硫酸鹽處理光催化處理后的有機廢水。
[0011] 步驟（1)所述SrA/BiOCl異質(zhì)結(jié)光催化劑在難降解有機廢水中的濃度為 0. 2-5.Og/l，如 0. 5g/L、l. 0g/l、l. 5g/L、2. 0g/l、2. 5g/L、3. 0g/l、3. 5g/L、4.Og/L或 4. 5g/ 以所述催化降解的時間為1-化，如1. 5h、2.化、2. 5h、3.化、3. 5h、4.化或4.化，所述光催化 處理在紫外光照射下進行。
[001引 Sn02禁帶寬度為3. 5-3. 6eV，與Bi0Cl(3. 4-3. 5eV)的相匹配，SnOz/BiOCl異質(zhì)結(jié)光 催化劑在紫外光照射下，具有良好的光催化活性，大大高于單一的半導(dǎo)體光催化劑。并且， 所述光催化劑在光催化降解有機廢水過程中，會產(chǎn)生一些活性基團，如·0H和02·等，運些 活性基團在下一步的高級氧化過程中會與高級氧化劑協(xié)同作用，進一步有效的降解有機污 染物。
[001引步驟似具體為：
[0014]a測定難生化降解有機廢水的CODcr值，W使雙氧化劑在有機廢水中的濃度與 CODcr值的比為（0. 8 ~1.2) : 1 ;
[0015]b往廢水中加入亞鐵鹽溶液，雙氧化劑與亞鐵離子的摩爾比為（1~2) : 1;亞鐵 鹽的作用是引發(fā)產(chǎn)生自由基的，相當于催化劑；
[0016]C往廢水中加入過氧化氨和過硫酸鹽，兩者的摩爾比為（2~4) : (8~6)，如2:8、 2:7、2:6、3:8、3:7、3:6、4:8、4:7或4:6,充分反應(yīng)后，難生化降解有機廢水即得到凈化；
[0017] 所述的過硫酸鹽為過硫酸鋼、過硫酸鐘或過硫酸錠中的一種或至少兩種的混合 物；
[0018]所述的難生化降解有機廢水為偶氮染料廢水，染料廢水中的有機污染物大部分含 一個或多個-N=N-(偶氮），其化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，廢水成分復(fù)雜，是公認的高濃度難生化降 解有機廢水；
[0019] 步驟a所述雙氧化劑在有機廢水中的濃度與CODcr值的比優(yōu)選1 : 1;
[0020] 步驟b所述的亞鐵鹽為屯水合硫酸亞鐵、硫酸亞鐵錠、氯化亞鐵或硝酸亞鐵中的 一種W上；
[0021] 步驟b所述雙氧化劑與亞鐵離子的摩爾比優(yōu)選2 : 1 ;
[0022] 步驟C所述過氧化氨與過硫酸鹽的摩爾比優(yōu)選3 : 7。
[0023] 基于S〇4-·的高級氧化技術(shù)是近年發(fā)展起來的新型難降解有機污染物氧化去除新 技術(shù)，它的優(yōu)點在于S〇4·不僅可在更寬的抑范圍產(chǎn)生，而且在中性和堿性范圍，其氧化性 強于-OH，即使在酸性條件，兩者也有相近的氧化能力。但是缺點是-OH比S〇4·有更強的 奪氨和加成能力，奪氨和加成能力對于完全降解污染物很關(guān)鍵。所W將S〇4·與-OH聯(lián)合 起來降解污染物是最好的選擇。
[0024] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：
[0025] (1)本發(fā)明的方法聯(lián)合光催化技術(shù)和高級氧化技術(shù)，提高了難降解有機廢水的處 理效率，并且大大降低了處理難降解有機廢水的成本，適宜于大規(guī)模應(yīng)用。
[0026] (2)本發(fā)明的方法過程簡單，適宜操作，并且光催化劑可循環(huán)使用。
[0027] (3)本發(fā)明利用過氧化氨和過硫酸鋼在降解有機污染物的過程中的協(xié)同作用， 0H·和S〇4 ·相互激發(fā)，形成了氧化性更強的系統(tǒng)，降低鐵鹽的投加量，節(jié)約成本，減少過量 鐵鹽與S〇4 ·之間的副反應(yīng)，避免S〇4 ·的無效消耗，同時減少鐵污泥的產(chǎn)生，處理時間短， 廢水抑適用范圍廣，對難生化有機廢水可達到較好的效果。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0029] 本發(fā)明實施例選擇偶氮染料澄黃G作為污染物的代表，研究澄黃G溶液的降解在 一定程度上可W代表難生化有機廢水的降解。
[0030] 本發(fā)明實施例的處理方法是先將澄黃G溶液在紫外光照射下進行光催化降解， 將降解之后的溶液中的光催化劑分離出來，之后將亞鐵鹽溶液投放到降解之后的溶液中， 再將雙氧化劑按比例混合溶解后投入反應(yīng)器。雙氧化劑整體投加量與澄黃G的摩爾比 為20 : 1(該比值相當于澄黃G溶液中雙氧化劑的濃度與澄黃G溶液的CODcr值之比為 1:1)。
[0031] 澄黃G的濃度可W采用UV-vis分光光度計測定在476nm處的吸光度，根據(jù)吸光 度-濃度標準曲線得到對應(yīng)濃度，計算染料的脫色率。
[0032] R= (C〇-Ct)/C〇X100%
[003引 Ct--t時刻澄黃G的質(zhì)量濃度（mg/L)
[0034]C。一一起始時刻澄黃G的質(zhì)量濃度（mg/L)
[0035] 實施例1
[0036] 處理偶氮染料（澄黃G)廢水的方法，分別如下A、B、C所示：
[0037] 方法A、二價鐵離子催化氧化過氧化氨體系
[0038] 廢水中澄黃G的濃度：45. 2mg/L
[0039]染料廢水CODcr:338mg/L
[0040] 染料廢水體積：250mL
[00川 廢水抑值：3
[0042] 廢水中過氧化氨濃度：68mg/L(2mmol/L)
[0043] 二價鐵離子投加量：278mg/L(lmmol/L)(投加屯水合硫酸亞鐵：69. 5mg)
[0044] 過氧化氨與二價鐵離子摩爾比：2 : 1。
[0045] 方法B、二價鐵離子活化過硫酸鋼體系
[0046] 廢水中澄黃G的濃度：45. 2mg/L
[0047]染料廢水CODcr :338mg/L
[0048] 染料廢水體積：250血
[004引廢水抑值：3
[0050] 廢水中過硫酸鋼濃度：476mg/L(2mmol/L)(投加過硫酸鋼：119mg)
[0051] 二價鐵離子投加量：278mg/L(lmmol/L)(投加屯水合硫酸亞鐵：69. 5mg)
[0052] 過硫酸鋼與二價鐵離子摩爾比：2 : 1。
[0053] 方法C、二價鐵離子催化氧化過氧化氨和過硫酸鋼雙氧化劑體系
[0054] 廢水中澄黃G的濃度：45. 2mg/L [00巧]染料廢水CODcr :338mg/L
[005引染料廢水體積：250mL[0057] 廢水抑值：3
[005引廢水中過硫酸鋼濃度：238mg/L(lmm0l/U(投加過硫酸鋼：59. 5mg)
[0059] 廢水中過氧化氨濃度：34mg/L(lmmol/L)
[0060] 亞鐵離子在廢水中的濃度：278m