公布日：2023.04.14
申請日：2022.12.28
分類號：C02F1/463(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F1/48(2023.01)I;C02F1/461(2023.01)I;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/36(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：向待處理廢水中加入過硫酸鹽和磁性石墨烯基Fen+粒子，通過電絮凝反應(yīng)裝置對待處理廢水進(jìn)行非均相電催化氧化及絮凝處理，即在電流作用下陽極析出Fe2+，并在磁性石墨烯基Fen+微電極協(xié)同作用下快速活化過硫酸鹽產(chǎn)生SO4-·，污染物被SO4-·和·OH氧化，完成有機(jī)物降解，未完全降解有機(jī)物則通過Fe3+與OH-形成的高活性絮凝基團(tuán)吸附共沉而去除；所述電絮凝反應(yīng)裝置的陽極為鐵極板或含鐵類極板。本發(fā)明采用非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽，可高效快速降解廢水中抗生素類污染物，其中過硫酸鹽化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，方便運(yùn)輸及儲存，微電極可重復(fù)利用。
權(quán)利要求書
1.一種非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，其特征在于，包括以下步驟：向待處理廢水中加入過硫酸鹽和磁性石墨烯基Fen+粒子，通過電絮凝反應(yīng)裝置對待處理廢水進(jìn)行電催化氧化及絮凝處理，即在電流作用下陽極析出Fe2+，并在磁性石墨烯基Fen+微電極協(xié)同作用下快速活化過硫酸鹽產(chǎn)生SO4-·，污染物被SO4-·和·OH氧化，完成有機(jī)物降解，未完全降解有機(jī)物則通過Fe3+與OH-形成的高活性絮凝基團(tuán)吸附共沉而去除，反應(yīng)結(jié)束后靜置，磁分離回收粒子微電極材料；所述電絮凝反應(yīng)裝置的陽極為鐵極板或含鐵類極板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，其特征在于，所述過硫酸鹽包括過一硫酸鹽、過二硫酸鹽中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，其特征在于，所述過硫酸鹽投加質(zhì)量濃度與廢水初始COD比值為0.1～2.0:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，其特征在于，所述磁性石墨烯基Fen+粒子投加質(zhì)量濃度為0.001～0.05g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，其特征在于，所述電絮凝反應(yīng)裝置形態(tài)為柱形或方形，電源為直流電源或脈沖電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，其特征在于，所述電絮凝反應(yīng)裝置的陽電極極板設(shè)置方式為單級或復(fù)極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，其特征在于，所述電絮凝反應(yīng)裝置的電流強(qiáng)度為0.01～2A。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，其特征在于，所述待處理廢水的初始pH值為4～9。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，其特征在于，所述待處理廢水的初始電導(dǎo)率大于500μs/cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，其特征在于，所述電催化絮凝活化在攪拌下進(jìn)行；所述攪拌通過攪拌裝置實(shí)現(xiàn)，所述攪拌裝置包括磁力攪拌、氣動攪拌或循環(huán)攪拌。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，可在較寬pH范圍內(nèi)(pH＝4～9)完成水中抗生素類污染物的降解，處理時間短，成本低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
一種非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽降解廢水中抗生素類污染物的方法，包括以下步驟：
向待處理廢水中加入過硫酸鹽和磁性石墨烯基Fen+粒子(簡稱GO@Fen+粒子)，通過電絮凝反應(yīng)裝置對待處理廢水進(jìn)行電催化氧化及絮凝處理，即在電流作用下陽極析出Fe2+，并在磁性石墨烯基Fen+微電極協(xié)同作用下快速活化過硫酸鹽產(chǎn)生SO4-·，污染物被SO4-·和·OH氧化，完成有機(jī)物降解，未完全降解有機(jī)物則通過Fe3+與OH-形成的高活性絮凝基團(tuán)吸附共沉而去除，反應(yīng)結(jié)束后靜置，磁分離回收粒子微電極材料；
所述電絮凝反應(yīng)裝置的陽極為鐵極板或含鐵類極板。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述過硫酸鹽包括過一硫酸鹽、過二硫酸鹽中的至少一種。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述過硫酸鹽投加質(zhì)量濃度與廢水初始COD比值為0.1～2.0:1。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述磁性石墨烯基Fen+粒子投加質(zhì)量濃度為0.001～0.05g/L。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述電絮凝反應(yīng)裝置形態(tài)為柱形或方形，電源為直流電源或脈沖電源。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述電絮凝反應(yīng)裝置的陽電極極板設(shè)置方式為單級或復(fù)極。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述電絮凝反應(yīng)裝置的電流強(qiáng)度為0.01～2A。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述待處理廢水的初始pH值為4～9。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述待處理廢水的初始電導(dǎo)率大于500μs/cm。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述電絮凝活化在攪拌下進(jìn)行。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述攪拌通過攪拌裝置實(shí)現(xiàn)，所述攪拌裝置包括磁力攪拌、氣動攪拌或循環(huán)攪拌。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的方法中采用非均相電催化絮凝活化過硫酸鹽，可高效快速降解廢水中抗生素類污染物，其中過硫酸鹽化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，方便運(yùn)輸及儲存；GO@Fen+微電極可重復(fù)使用。本方法設(shè)備操作簡單，易于實(shí)施，且具有占地面積小、無二次污染等特點(diǎn)，此外，本發(fā)明可在較寬pH范圍內(nèi)(pH＝4～9)完成水中抗生素類污染物的降解，處理時間短，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本的降低，為該方法在含抗生素類廢水處理領(lǐng)域提供了廣闊的應(yīng)用前景。
（發(fā)明人：姚創(chuàng);劉建新;陳威宇;吳文滔;倫見強(qiáng);陳宇丹;鄧運(yùn)泉）
