本技术介绍了一种臭氧芬顿联合工艺处理糠醛废水的方法。该技术通过以下步骤实现:首先,将糠醛废水的pH值调节至3,使用硫酸或氢氧化钠进行调节;其次,向调节后的溶液中加入芬顿催化剂以促进氧化反应。
背景技术
糠醛是一种双呋喃液体和油,具有杏仁气味,与空气接触后迅速变成黄色的糠醛,可溶于水。人体接触可通过吸入、吞咽、皮肤或眼睛接触而吸收。糠醛(浓度为1.9–14ppm)会导致一些工人出现头痛、眼睛发红和流泪。暴露于较高浓度会导致肺部出现肺水肿。已经研究用于脱除呋喃甲醛几种主要方法如催化和光催化法、纳米过滤溶剂萃取法、循环生物反应器法(CBR)、生物降解方法和吸附法。研究表明,糠醛生物降解包括好氧和厌氧两种方法,但价格昂贵。此外,由于各种参数的影响和高浓度下糠醛的毒性,生物降解几乎不可能除去呋喃甲醛。以及石化工业废物的降解性和毒性带来的困难,降低了生物降解性,造成了严重的环境污染。
近二十年来,物理化学技术以其高效、低成本的特点,在废水处理中发挥着越来越重要的作用。1980年,高级氧化工艺(AOPs)在饮用水处理中成功实施后,引入了废水处理的领域。涉及·OH生成的主要AOP包括臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)等。将、臭氧、过氧化氢、紫外线、太阳光、辐射、超声波、芬顿等强氧化剂与半导体催化剂相结合,可以有效地提高废水的生物降解性,降低化学需氧量、可生化性和色度等废水指标。
芬顿过程主要包括H2O2和来自硫酸亚铁(FeSO4)的亚铁Fe(II)的混合物,形成高浓度的·OH。Fenton工艺具有较强的氧化能力,可以在环境温度下反应,工艺流程、设备和操作简单。芬顿工艺与其他氧化剂的结合可以促进·OH的形成,可以称为高级芬顿工艺(AFP)。芬顿过程与UV辐射的组合被称为光芬顿过程(PFP),生物方法与电芬顿过程的结合被称为生物电芬顿,而在电芬顿过程(EFP)中,Fe(II)和H2O2都是通过电极上的还原电产生的。在文献中可以看到广泛的研究,其中电芬顿和光芬顿广泛用于处理垃圾渗滤液。臭氧本身对有机污染物具有更高的氧化潜力和选择性,且臭氧具有更少的二次污染和更低的设备操作成本。水中臭氧分解时会产生·OH和HO2·等自由基可以氧化有机物。这个分解过程是自由基链反应过程。主要包括,一是水中·OH与臭氧反应生成·O2-;和HO2·;二是水中杂质引发臭氧分解产生另外一些自由基(O3-,HO3·,·OH)。正是由于这些自由基存在臭氧的自由基反应相对复杂,也对臭氧氧化起着极其重要的作用。臭氧氧化是有选择性的,尤其对N=N、>C—C<、>C—O、N—О等基团破坏能力十分强。一些研究论文将臭氧化作为芬顿实验的预处理或芬顿实验的后处理,以提高处理效率。如果作为单一系统使用,流出物的成分和随后的复杂性可能会妨碍臭氧或芬顿过程的使用量。当前技术中,使用蒸发或吸附方法对糠醛废水处理,例如使用高效蒸发装置对废水进行蒸发处理(专利公开号CN215479843U),此方法采用步骤(设备)包括箱体、注水管、清洁块、加热管和气泵等,由于设备较为复杂,蒸发成本较高,吸附方法则效率较低,选择性强,效果不理想。
实现思路