采用电子束辐照耦合Fenton技术预处理或深度处理工业废水的方法技术

本发明专利技术提出一种采用电子束辐照耦合Fenton技术预处理或深度处理工业废水的方法，利用电子束辐照分解水产生的水合电子，促进Fe

【技术实现步骤摘要】
采用电子束辐照耦合Fenton技术预处理或深度处理工业废水的方法


[0001]本专利技术涉及工业废水处理
，具体涉及一种电子束辐照耦合Fenton技术处理难降解工业废水的方法。

技术介绍

[0002]随着工业的快速发展，工业废水的种类和数量不断增加。工业废水直接排放会对生态环境和人类健康造成严重而危害。由于工业废水中有机污染物浓度高、毒性强，导致常规的水处理工艺不能有效处理印染废水。需要在前端增加预处理工艺或者在后端增加深度处理工艺。预处理工艺通常用来改善废水的可生化性。而深度处理工艺用来强化去除效果。常用作预处理或深度处理的工艺具有一定的局限性，限制了其推广应用。例如常用的处理工业废水的Fenton工艺需要调整pH为酸性，Fenton氧化是在酸性条件下，利用Fe
2+
催化分解H2O2生成的羟基自由基氧化污染物，处理效果好，但反应过程会产生大量的铁泥。而导致该问题的本质原因是Fe
2+
催化分解H2O2后产生的Fe
3+
很难再次转化为Fe
2+
(转化速率～10
‑7L mol
‑1s
‑1)，最终形成Fe(OH)3沉淀。且处理工程中会产生大量的铁泥。而采用臭氧工艺处理工业废水，设备和运行成本较高。采用电催化工艺则耗能和成本较高。随着我国和地方对印染废水的排放标准越发严格，迫切需要开发能经济有效处理工业废水的工艺。
[0003]电子束辐照是一种新型的水处理技术，被国际原子能机构(IAEA)列为21世纪原子能和平利用的主要研究方向之一。其主要原理为水分子在接受辐照的瞬间产生羟基自由基和水合电子等活性粒子，这些活性粒子与水中的污染物作用，达到最终去除污染物的目的。电子束辐照已经被用于实际印染废水的处理。在实际运用中，我们发现工业废水的水质和水量随生产品种及市场需求的变化波动较大，对电子束辐照的处理效果造成了冲击。提高辐照剂量能提高电子束辐照的氧化能力，但同时会显著增加运行成本。如何经济有效提高电子束辐照的氧化能力，对于处理水质和水量变化大的工业废水，具有重要的理论和现实意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服现有Fenton工艺处理工业废水会产生大量铁泥，pH适用范围窄，电子束辐照对于处理水质和水量变化大的工业废水所需辐照剂量高，运营成本高的缺陷，提供一种电子束耦合Fenton技术处理难降解工业废水的方法，利用电子束辐照和Fenton工艺的协同作用，降低铁泥的产生量，提高pH适用范围，降低辐照剂量的同时，提高对废水的氧化能力。
[0005]本专利技术提供一种采用电子束辐照耦合Fenton技术预处理或深度处理工业废水的方法，包括：
[0006]第一步，调整工业废水的pH值；
[0007]第二步，向工业废水中加入定量的二价铁和双氧水；
[0008]第三步，进行电子束辐照；
[0009]第四步，加入絮凝剂沉淀出水。
[0010]其中，所述第一步中，pH调整的范围为3～11。
[0011]其中，所述第二步中，双氧水的添加量与工业废水COD的比值为1:200～2:1。
[0012]其中，所述第二步中，二价铁投加量与双氧水投加量的摩尔比为1:60～1:2。
[0013]其中，所述第三步中，辐照剂量为1～5kGy。
[0014]其中，所述第四步中，絮凝剂优选为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁，絮凝剂的投加量为50～300mg/L。
[0015]本专利技术的有益效果
[0016]本专利技术方法中，采用电子束和Fenton耦合工艺，利用电子束辐照分解水产生的水合电子，促进Fe
3+
向Fe
2+
的转化，可以显著降低双氧水和二价铁的投加量及铁泥产量的同时，增强电子束辐照的氧化能力。
[0017]电子束
‑
Fenton耦合工艺，与现有的Fenton、臭氧和电催化工艺比较，具有广泛的pH适用范围，运行费用低、处理效果好。而且电子束
‑
Fenton耦合工艺可以通过控制pH、辐照剂量及双氧水投加量，调控该组合工艺的氧化能力，在处理工业废水方面具有广泛的应用前景。
附图说明
[0018]图1不同处理条件下废水的出水的BOD5/COD比值和COD值比较。
具体实施方式
[0019]采用电子束辐照耦合Fenton工艺，能促进Fe
3+
向Fe
2+
的转化，可以降低Fe
2+
的投加量，进而降低铁泥的产量。电子束辐照过程中会产生高还原活性的水合电子。水合电子能将Fe
3+
还原为Fe
2+
，促进Fe
3+
向Fe
2+
的转化，降低Fe
2+
投加量的同时，提高电子束辐照的氧化能力。与先前添加无机和有机物质促进Fe
3+
向Fe
2+
的转化比较，采用电子束辐照无需添加外源物质，不会产生二次污染。
[0020]基于上述原理，本专利技术提供一种采用电子束辐照耦合Fenton技术预处理或深度处理工业废水的方法包括：
[0021]第一步，调整工业废水的pH值；
[0022]第二步，向工业废水中加入定量的二价铁和双氧水；
[0023]第三步，进行电子束辐照；
[0024]第四步，加入絮凝剂沉淀出水。
[0025]所述第一步中，pH调整的范围为3～11。
[0026]所述第二步中，双氧水的添加量与工业废水COD的比值为1:200～2:1。
[0027]所述第二步中，二价铁投加量与双氧水投加量的摩尔比为1:60～1:2。
[0028]所述第三步中，辐照剂量为1～5kGy。
[0029]所述第四步中，絮凝剂优选为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁，絮凝剂的投加量为50～300mg/L。
[0030]以下采用实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段
来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0031]实施例1
[0032]待处理的化工废水的COD为20000mg/L，初始pH为9.0，向该化工废水中加入双氧水，使其浓度为1000mg/L；加入二价铁，使其浓度164.8mg/L，迅速进行电子束辐照，辐照剂量2kGy。辐照后出水加入100mg/L聚合硫酸铁进行絮凝沉淀。
[0033]比较例1
[0034]待处理的化工废水的COD为20000mg/L，初始pH为9.0，将该化工废水直接进行电子束辐照，辐照剂量为2kGy，辐照后出水加入100mg/L聚合硫酸铁进行絮凝沉淀。
[0035]比较例2
[0036]待处理的化工废水的COD为20000mg/L，初始pH为9.0，向该废水中加入双氧水1000mg/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用电子束辐照耦合Fenton技术预处理或深度处理工业废水的方法，其特征在于，包括：第一步，调整工业废水的pH值；第二步，向工业废水中加入定量的二价铁和双氧水；第三步，进行电子束辐照；第四步，加入絮凝剂沉淀出水。2.如权利要求1所述的采用电子束辐照耦合Fenton技术预处理或深度处理工业废水的方法，其特征在于：所述第一步中，pH调整的范围为3～11。3.如权利要求1所述的采用电子束辐照耦合Fenton技术预处理或深度处理工业废水的方法，其特征在于：所述第二步中，双氧水的添加量与工业废水COD的比值为1:200～2:1。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：王建龙，王诗宗，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：