一种用于非均相电芬顿处理有机废水工艺的催化剂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113231083A(43)申请公布日2021.08.10(21)申请号202110152292.0C02F1/467(2006.01)(22)申请日2021.02.04C02F9/06(2006.01)C02F101/30(2006.01)(71)申请人南开沧州渤海新区绿色化工研究有C02F101/34(2006.01)限公司C02F101/38(2006.01)地址061100河北省沧州市临港经济技术开发区孙思邈路2号(72)发明人周明华田雨丝(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209代理人陈娟(51)Int.Cl.B01J27/043(2006.01)B01J37/20(2006.01)B01J37/34(2006.01)C02F1/461(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于非均相电芬顿处理有机废水工艺的催化剂(57)摘要本发明涉及一种用于非均相电芬顿处理有机废水工艺的催化剂，该催化剂耦合预磁化和硫化手段对普通零价铁进行改性，可以有效促进催化剂表面电子传递速率和Fe2+的溶出，克服零价铁催化剂在反应过程中易生成氧化膜而导致失活的缺点，提高催化剂在反应中的催化效率和循环稳定性。同时以碳阴极为阴极，可原位电化学产生H2O2，避免了H2O2在运输和保存过程中的麻烦。利用该体系对有机物进行降解，在相同条件下对降解速率常数较其他零价铁催化非均相电芬顿体系高数倍，但铁的溶出相对减少，且具有良好的循环稳定性和可重复利用性，能有效降低过高铁溶出导致的副反应增加，资源消耗以及过多铁泥的产生，提高处理效能。CN113231083ACN113231083A权利要求书1/1页1.一种用于非均相电芬顿处理有机废水工艺的催化剂，其特征在于：将零价铁先经硫化后再进行预磁化处理得到预磁化硫化零价铁催化剂。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述零价铁为毫米级还原铁粉。3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述硫化法为硫化钠硫化法或硼氢化钠硫化法或球磨硫化法。4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：催化剂的S/Fe比为0.056‑0.224。5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的预磁化处理是采用匀强磁场，磁场强度为20‑40mT，预磁化时间为2‑3min。6.一种应用权利要求1～5任一权利要求所述的催化剂的非均相电芬顿处理有机废水工艺方法，其特征在于：将待处理废水调节pH后，加入一定量预磁化硫化零价铁作为催化剂，以DSA为阳极、改性碳毡为阴极，在阴极附近曝气，控制电流进行降解反应。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：预磁化硫化零价铁的投加量为28–224mg/L废水。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的阴极为炭黑/PTFE改性阴极或GDE空气扩散电极。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述电流控制在10‑100mA。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述pH为3‑10。2CN113231083A说明书1/4页一种用于非均相电芬顿处理有机废水工艺的催化剂技术领域[0001]本发明属于环境工程技术领域，涉及非均相电芬顿处理有机废水工艺，尤其是一种采用预磁化的硫化零价铁催化剂。背景技术[0002]随着工业产业的高效飞速发展，人们在享受其带来的物质生活极大改善的同时，也承受着随之而来的环境恶化的严重后果，特别是一些难降解持久性有机污染物越来越多的排放到环境水体中，通过食物链不断富集，对人体健康造成极大危害。[0003]非均相电芬顿高级氧化技术作为一种新型电化学高级氧化技术，通过阴极上发生2+两电子的氧化还原原位产生H2O2，并以含铁材料作为非均相催化剂提供Fe，近年来在水处理技术领域不断发展。然而，催化剂表面易被氧化失活，Fe2+的溶出受阻，在很大程度上限制了非均相电芬顿的反应速率。零价铁作为常用的非均相催化剂，不仅便宜易得，也可以溶解产生Fe2+参与芬顿反应。但是零价铁易被氧化，在反应过程中其表面生成的铁氧化物会阻止内部铁单质溶出Fe2+，使零价铁很快丧失催化活性，导致其催化效率及寿命降低。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种预磁化的硫化零价铁催化剂(pre‑S/Fe0)，克服现有铁催化剂在催化非均相电芬顿处理有机废水工艺上的不足。[0005]一种用于非均相电芬顿处理有机废水工艺的催化剂，将零价铁先经硫化后再进行预磁化处理得到预磁化硫化零价铁催化剂。[0006]进一步的，所述零价铁为毫米级还原铁粉。便宜易得，方便存储。[0007]进一步的，所述硫化法为硫化钠硫化法或硼氢化钠硫化法或球磨硫化法。[0008]进一步的，催化剂的S/Fe比为0.056‑0.112。催