一种芬顿法处理渗滤液污水的方法与流程 专利技术说明

环保节能,再生,污水处理设备的制造及其应用技术1.本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种芬顿法处理渗滤液污水的方法。背景技术：2.垃圾填埋和稳定化过程中，由于厌氧发酵、有机物分解会产生多种代谢产物，形成高浓度渗滤液。垃圾渗滤液污水水质成分复杂，营养元素失衡，难降解有机物多，且含有多种毒有害物质，简单的利用生化法或者药剂处理，难以满足处理要求。3.在垃圾渗滤液的处理过程中使用芬顿氧化工艺能够将难降解的物质氧化，促进水质的可生化性增强，有利于后续的生化处理，但是传统的芬顿氧化工艺ph应用范围较窄，需要预先使用大量的碱液或酸液对其进行ph调整，这限制了其应用。技术实现要素：4.发明目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种芬顿法处理渗滤液污水的方法。5.所采用的技术方案如下：6.一种芬顿法处理渗滤液污水的方法，具体如下：7.向ph为3-11的渗滤液污水中加入过氧化氢、光芬顿催化剂，在紫外光照射下进行光催化降解反应；8.所述光芬顿催化剂包括laxm1-xfeyn1-yo3/(lizsr1-z)tio3复合材料；9.其中，x、y、z均为0.05-0.95；10.m为稀土元素或碱土元素；11.n为过渡金属元素。12.进一步地，x、y、z均为0.5-0.75。13.进一步地，x、y均为0.75，z为0.5。14.进一步地，m为ca或mg；15.n为co、cu、mn、cr中的任意一种或多种组合。16.进一步地，m为ca，n为co。17.进一步地，所述光芬顿催化剂包括无机碳载体。18.进一步地，所述无机碳载体为石墨烯纳米片。19.进一步地，所述光芬顿催化剂的制备方法如下：20.s1：将石墨烯纳米片分散在水中，再加入柠檬酸，用氨水调节体系ph至8-9，得到a液，再将水溶性铁盐、水溶性钙盐、水溶性钴盐和水溶性镧盐加入无水乙醇中，得到b液，将b液缓慢滴入a液中，滴毕后搅拌30-60min，将反应液转移至水热反应釜中，密封升温至120-130℃保温反应10-15h后降温至60-80℃保温反应3-5h，蒸干溶剂，所得产物干燥得到前驱体；21.s2：将前驱体研磨后加入水中，再加入水溶性锂盐、水溶性锶盐和柠檬酸，超声振荡，得到c液，将钛酸丁酯、乙二醇和乙醇混合，得到d液，将d液缓慢滴入c液中，滴毕后40-50℃水浴加热搅拌反应2-4h得到溶胶，蒸干溶剂，所得产物在氩气保护下，先一段升温至300-400℃预烧1-3h，再二段升温至600-650℃煅烧1-3h，最后三段升温至700-800℃煅烧2-4h，恢复室温即可。22.进一步地，s2中一段升温速度为10-20℃/min，二段升温速度为0.5-1℃/min，三段升温速度为0.5-1℃/min。23.进一步地，所述水溶性铁盐、水溶性钙盐、水溶性钴盐、水溶性镧盐、水溶性锂盐、水溶性锶盐分别为硝酸铁或其水合物、硝酸钙或其水合物、硝酸钴或其水合物、硝酸镧或其水合物、硝酸锂或其水合物、硝酸锶或其水合物。24.本发明的有益效果：25.本发明提供了一种芬顿法处理渗滤液污水的方法，钙钛矿型氧化物lafeo3具有abo3型的结构，对于有机污染物具有一定的光催化降解能力，通过对其进行a位和b位的掺杂，以及与(lizsr1-z)tio3的复合能够形成异质结，促进电子空穴对有效分离；以石墨烯纳米片作为载体，具有较大的比表面积能够与渗滤液污水充分接触，且具有较高的电子空穴对分离效率和较多的表面吸附氧，能够发生更多自由基反应，产生更多的羟基自由基和超氧自由基，提升光催化活性；利用本发明方法处理渗滤液污水可以短时间内有效去除codcr、tp和tn，而且在较宽ph应用范围内都能获得良好的处理效果，拓宽了芬顿法的应用范围。附图说明26.图1为本发明实施例1对渗滤液污水处理前后的对比图。具体实施方式27.实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本发明未提及的技术均参照现有技术，除非特别指出，以下实施例和对比例为平行试验，采用同样的处理步骤和参数。28.实施例1：29.一种芬顿法处理渗滤液污水的方法：30.渗滤液污水取自长沙市某垃圾填埋场，codcr浓度为1750mg/l，bod5浓度为59mg/l，tp浓度为412mg/l，tn浓度为543mg/l，调节ph至3；31.取上述渗滤液污水100ml，加入1ml过氧化氢、0.05g光芬顿催化剂，在室温，紫外光照射下进行光催化降解反应，60min时取样检测；32.光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法如下：33.将石墨烯纳米片分散在水中得到0.08g/ml的分散液，取100ml分散液，向其中加入15.4g柠檬酸，用30％氨水调节体系ph至8，得到a液，再将7.5mmol硝酸镧六水合物、2.5mmol硝酸钙四水合物、7.5mmol硝酸铁九水合物和2.5mmol硝酸钴六水合物加入150ml无水乙醇中，得到b液，将b液缓慢滴入a液中，滴毕后室温搅拌60min，将反应液转移至水热反应釜中，密封升温至130℃保温反应10h后降温至60℃保温反应5h，敞口加热蒸干溶剂，所得产物80℃干燥24h得到前驱体，将前驱体研磨后加入100ml水中，再加入2.5mmol硝酸锂、2.5mmol硝酸锶和7.7g柠檬酸，超声振荡30min，得到c液，将5mmol钛酸丁酯、10ml乙二醇和40ml乙醇混合，得到d液，将d液缓慢滴入c液中，滴毕后45℃水浴加热搅拌反应4h得到溶胶，敞口加热蒸干溶剂，所得产物在氩气保护下，先以20℃/min的速度一段升温至400℃预烧2h，再以1℃/min的速度二段升温至650℃煅烧2h，最后以0.5℃/min的速度三段升温至800℃煅烧4h，恢复室温即可。34.实施例2：35.一种芬顿法处理渗滤液污水的方法：36.渗滤液污水取自长沙市某垃圾填埋场，cod浓度为1750mg/l，bod5浓度为59mg/l，tp浓度为412mg/l，tn浓度为543mg/l，调节ph至4；37.取上述渗滤液污水100ml，加入1ml过氧化氢、0.05g光芬顿催化剂，在室温，紫外光照射下进行光催化降解反应，60min时取样检测；38.光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法同实施例1。39.实施例3：40.一种芬顿法处理渗滤液污水的方法：41.渗滤液污水取自长沙市某垃圾填埋场，cod浓度为1750mg/l，bod5浓度为59mg/l，tp浓度为412mg/l，tn浓度为543mg/l，调节ph至5；42.取上述渗滤液污水100ml，加入1ml过氧化氢、0.05g光芬顿催化剂，在室温，紫外光照射下进行光催化降解反应，60min时取样检测；43.光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法同实施例1。44.实施例4：45.一种芬顿法处理渗滤液污水的方法：46.渗滤液污水取自长沙市某垃圾填埋场，cod浓度为1750mg/l，bod5浓度为59mg/l，tp浓度为412mg/l，tn浓度为543mg/l，调节ph至6；47.取上述渗滤液污水100ml，加入1ml过氧化氢、0.05g光芬顿催化剂，在室温，紫外光照射下进行光催化降解反应，60min时取样检测；48.光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法同实施例1。49.实施例5：50.一种芬顿法处理渗滤液污水的方法：51.渗滤液污水取自长沙市某垃圾填埋场，cod浓度为1750mg/l，bod5浓度为59mg/l，tp浓度为412mg/l，tn浓度为543mg/l，调节ph至7；52.取上述渗滤液污水100ml，加入1ml过氧化氢、0.05g光芬顿催化剂，在室温，紫外光照射下进行光催化降解反应，60min时取样检测；53.光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法同实施例1。54.实施例6：55.一种芬顿法处理渗滤液污水的方法：56.渗滤液污水取自长沙市某垃圾填埋场，cod浓度为1750mg/l，bod5浓度为59mg/l，tp浓度为412mg/l，tn浓度为543mg/l，调节ph至8；57.取上述渗滤液污水100ml，加入1ml过氧化氢、0.05g光芬顿催化剂，在室温，紫外光照射下进行光催化降解反应，60min时取样检测；58.光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法同实施例1。59.实施例7：60.一种芬顿法处理渗滤液污水的方法：61.渗滤液污水取自长沙市某垃圾填埋场，cod浓度为1750mg/l，bod5浓度为59mg/l，tp浓度为412mg/l，tn浓度为543mg/l，调节ph至9；62.取上述渗滤液污水100ml，加入1ml过氧化氢、0.05g光芬顿催化剂，在室温，紫外光照射下进行光催化降解反应，60min时取样检测；63.光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法同实施例1。64.实施例8：65.一种芬顿法处理渗滤液污水的方法：66.渗滤液污水取自长沙市某垃圾填埋场，cod浓度为1750mg/l，bod5浓度为59mg/l，tp浓度为412mg/l，tn浓度为543mg/l，调节ph至10；67.取上述渗滤液污水100ml，加入1ml过氧化氢、0.05g光芬顿催化剂，在室温，紫外光照射下进行光催化降解反应，60min时取样检测；68.光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法同实施例1。69.实施例9：70.一种芬顿法处理渗滤液污水的方法：71.渗滤液污水取自长沙市某垃圾填埋场，cod浓度为1750mg/l，bod5浓度为59mg/l，tp浓度为412mg/l，tn浓度为543mg/l，调节ph至11；72.取上述渗滤液污水100ml，加入1ml过氧化氢、0.05g光芬顿催化剂，在室温，紫外光照射下进行光催化降解反应，60min时取样检测；73.光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法同实施例1。74.对比例1：75.与实施例1基本相同，区别在于，光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3和石墨烯纳米片，制备方法如下：76.将石墨烯纳米片分散在水中得到0.08g/ml的分散液，取100ml分散液，向其中加入15.4g柠檬酸，用30％氨水调节体系ph至8，得到a液，再将7.5mmol硝酸镧六水合物、2.5mmol硝酸钙四水合物、7.5mmol硝酸铁九水合物和2.5mmol硝酸钴六水合物加入150ml无水乙醇中，得到b液，将b液缓慢滴入a液中，滴毕后室温搅拌60min，将反应液转移至水热反应釜中，密封升温至130℃保温反应10h后降温至60℃保温反应5h，敞口加热蒸干溶剂，所得产物80℃干燥24h得到前驱体，在氩气保护下，先以20℃/min的速度一段升温至400℃预烧2h，再以1℃/min的速度二段升温至650℃煅烧2h，最后以0.5℃/min的速度三段升温至800℃煅烧4h，恢复室温即可。77.对比例2：78.与实施例1基本相同，区别在于，光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料，制备方法如下：79.取100ml水，向其中加入15.4g柠檬酸，用30％氨水调节体系ph至8，得到a液，再将7.5mmol硝酸镧六水合物、2.5mmol硝酸钙四水合物、7.5mmol硝酸铁九水合物和2.5mmol硝酸钴六水合物加入150ml无水乙醇中，得到b液，将b液缓慢滴入a液中，滴毕后室温搅拌60min，将反应液转移至水热反应釜中，密封升温至130℃保温反应10h后降温至60℃保温反应5h，敞口加热蒸干溶剂，所得产物80℃干燥24h得到前驱体，将前驱体研磨后加入100ml水中，再加入2.5mmol硝酸锂、2.5mmol硝酸锶和7.7g柠檬酸，超声振荡30min，得到c液，将5mmol钛酸丁酯、10ml乙二醇和40ml乙醇混合，得到d液，将d液缓慢滴入c液中，滴毕后45℃水浴加热搅拌反应4h得到溶胶，敞口加热蒸干溶剂，所得产物在氩气保护下，先以20℃/min的速度一段升温至400℃预烧2h，再以1℃/min的速度二段升温至650℃煅烧2h，最后以0.5℃/min的速度三段升温至800℃煅烧4h，恢复室温即可。80.对比例3：81.与实施例1基本相同，区别在于，光芬顿催化剂包括(li0.5sr0.5)tio3和石墨烯纳米片，制备方法如下：82.将石墨烯纳米片研磨后加入100ml水中，再加入2.5mmol硝酸锂、2.5mmol硝酸锶和7.7g柠檬酸，超声振荡30min，得到c液，将5mmol钛酸丁酯、10ml乙二醇和40ml乙醇混合，得到d液，将d液缓慢滴入c液中，滴毕后45℃水浴加热搅拌反应4h得到溶胶，敞口加热蒸干溶剂，所得产物在氩气保护下，先以20℃/min的速度一段升温至400℃预烧2h，再以1℃/min的速度二段升温至650℃煅烧2h，最后以0.5℃/min的速度三段升温至800℃煅烧4h，恢复室温即可。83.对比例4：84.与实施例1基本相同，区别在于，光芬顿催化剂包括lafeo3/(li0.5sr0.5)tio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法如下：85.将石墨烯纳米片分散在水中得到0.08g/ml的分散液，取100ml分散液，向其中加入15.4g柠檬酸，用30％氨水调节体系ph至8，得到a液，再将10mmol硝酸镧六水合物、10mmol硝酸铁九水合物加入150ml无水乙醇中，得到b液，将b液缓慢滴入a液中，滴毕后室温搅拌60min，将反应液转移至水热反应釜中，密封升温至130℃保温反应10h后降温至60℃保温反应5h，敞口加热蒸干溶剂，所得产物80℃干燥24h得到前驱体，将前驱体研磨后加入100ml水中，再加入2.5mmol硝酸锂、2.5mmol硝酸锶和7.7g柠檬酸，超声振荡30min，得到c液，将5mmol钛酸丁酯、10ml乙二醇和40ml乙醇混合，得到d液，将d液缓慢滴入c液中，滴毕后45℃水浴加热搅拌反应4h得到溶胶，敞口加热蒸干溶剂，所得产物在氩气保护下，先以20℃/min的速度一段升温至400℃预烧2h，再以1℃/min的速度二段升温至650℃煅烧2h，最后以0.5℃/min的速度三段升温至800℃煅烧4h，恢复室温即可。86.对比例5：87.与实施例1基本相同，区别在于，光芬顿催化剂包括la0.75ca0.25fe0.75co0.25o3/srtio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法如下：88.将石墨烯纳米片分散在水中得到0.08g/ml的分散液，取100ml分散液，向其中加入15.4g柠檬酸，用30％氨水调节体系ph至8，得到a液，再将7.5mmol硝酸镧六水合物、2.5mmol硝酸钙四水合物、7.5mmol硝酸铁九水合物和2.5mmol硝酸钴六水合物加入150ml无水乙醇中，得到b液，将b液缓慢滴入a液中，滴毕后室温搅拌60min，将反应液转移至水热反应釜中，密封升温至130℃保温反应10h后降温至60℃保温反应5h，敞口加热蒸干溶剂，所得产物80℃干燥24h得到前驱体，将前驱体研磨后加入100ml水中，再加入5mmol硝酸锶和7.7g柠檬酸，超声振荡30min，得到c液，将5mmol钛酸丁酯、10ml乙二醇和40ml乙醇混合，得到d液，将d液缓慢滴入c液中，滴毕后45℃水浴加热搅拌反应4h得到溶胶，敞口加热蒸干溶剂，所得产物在氩气保护下，先以20℃/min的速度一段升温至400℃预烧2h，再以1℃/min的速度二段升温至650℃煅烧2h，最后以0.5℃/min的速度三段升温至800℃煅烧4h，恢复室温即可。89.对比例6：90.与实施例1基本相同，区别在于，光芬顿催化剂包括lafeo3/srtio3复合材料和石墨烯纳米片，制备方法如下：91.将石墨烯纳米片分散在水中得到0.08g/ml的分散液，取100ml分散液，向其中加入15.4g柠檬酸，用30％氨水调节体系ph至8，得到a液，再将10mmol硝酸镧六水合物、10mmol硝酸铁九水合物加入150ml无水乙醇中，得到b液，将b液缓慢滴入a液中，滴毕后室温搅拌60min，将反应液转移至水热反应釜中，密封升温至130℃保温反应10h后降温至60℃保温反应5h，敞口加热蒸干溶剂，所得产物80℃干燥24h得到前驱体，将前驱体研磨后加入100ml水中，再加入5mmol硝酸锶和7.7g柠檬酸，超声振荡30min，得到c液，将5mmol钛酸丁酯、10ml乙二醇和40ml乙醇混合，得到d液，将d液缓慢滴入c液中，滴毕后45℃水浴加热搅拌反应4h得到溶胶，敞口加热蒸干溶剂，所得产物在氩气保护下，先以20℃/min的速度一段升温至400℃预烧2h，再以1℃/min的速度二段升温至650℃煅烧2h，最后以0.5℃/min的速度三段升温至800℃煅烧4h，恢复室温即可。92.性能测试：93.用codcr、tp和tn的去除率表征实施例1-9及对比例1-6中渗滤液污水的处理效果，结果如下表1所示：94.表1：[0095] codcr去除率/％tp去除率/％tn去除率/％实施例178.389.284.6实施例279.589.786.5实施例383.691.288.1实施例481.488.586.0实施例581.185.482.9实施例680.883.881.4实施例775.480.178.8实施例872.677.574.1实施例971.370.372.2对比例173.882.679.5对比例277.084.382.6对比例366.879.175.4对比例473.683.480.8对比例574.583.079.9对比例676.986.783.0[0096]由上表1可知，利用本发明方法处理渗滤液污水可以短时间内有效去除codcr、tp和tn，而且在较宽ph应用范围内都能获得良好的处理效果。[0097]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!