專利名稱：芬頓、類芬頓體系強化劑及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水處理強化劑及其使用方法。
背景技術：
我國目前水質污染情況日趨嚴重，水質的情況也日益復雜，而傳統(tǒng)的生物法處理 雖然費用低，但存在占地面積大，通常只適用于低濃度的易生物降解的廢水，對高濃度難生 物降解的有機廢水的處理效率較低，而且系統(tǒng)啟動時間較長。 近年來，高級氧化技術成為國內外的研究熱點，高級氧化方法簡單的來說就是利 用各類體系產生自由基，從而達到對有機污染物的分解，或提高其可生物降解性，或直接徹 底礦化的目的。高級氧化中芬頓、類芬頓體系應用的最為廣泛。芬頓、類芬頓體系的研究已 有上百年的歷史，芬頓體系主要利用F^+和過氧化氫(或其它氧化劑)反應來產生羥基自 由基或瞬態(tài)的高價鐵，從而進攻目標物的反應體系；類芬頓體系是采用二價鐵之外的過渡 族金屬離子(如Fe"、Mn、Cu、Co、Ni等)或過渡族金屬氧化物、或將不同的過渡族金屬離子 以及氧化物負載固定，再與和過氧化氫(或其它氧化劑)反應來產生羥基自由基或瞬態(tài)的 高價鐵，從而進攻目標物的的反應體系。 芬頓體系具有反應速度較快的優(yōu)點，但芬頓體系對所處理水體的pH值要求比較 嚴格，反應的最佳pH值范圍是3，所以利用芬頓體系進行水處理時必須先用大量的酸堿來 調節(jié)體系的pH值，不僅增加了工作量，同時增加了水處理的成本；加之芬頓體系中鐵的投 加量過高，因此在反應結束后除了還要調節(jié)水體pH值之外，還要增加去除水體中大量鐵離 子的步驟。所以，芬頓體系的應用受到一定的限制。 類芬頓體系降低了過渡族金屬的投量，且最佳pH值范圍比芬頓體系略寬(pH值
3 4)，但是反應速率卻遠遠低于芬頓反應，處理效果也遠不及芬頓反應。 目前有的研究人員向芬頓、類芬頓體系中加入絡合劑如苯醌、EDTA等物質來促進
芬頓、類芬頓反應，但此類絡合劑本身為有機物，在促進反應的同時也增加了水體中有機物
的濃度，不利于水處理實際應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決目前芬頓、類芬頓體反應水體pH值受限，芬頓反應Fe2+ 投加量過高，和類芬頓反應速率低的缺陷，而提供的芬頓、類芬頓體系強化劑及其使用方 法。 本發(fā)明芬頓、類芬頓體系強化劑選自抗壞血酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鋰、亞硫酸鉀、亞 硫酸鎂、亞硫酸鈣、鹽酸羥胺、高氯酸羥胺、硫酸羥胺、聯(lián)氨、N， N-二乙基羥胺、碳酰肼、胺基 乙醇胺、羥胺溶液或氮四取代苯二胺。 上述芬頓、類芬頓體系強化劑按以下步驟使用向被處理水體中加入芬頓、類芬頓 體系強化劑、被強化藥劑和過氧化氫，然后均勻攪拌反應，即完成對芬頓或類芬頓體系的強 化處理；其中按芬頓、類芬頓體系強化劑與所處理水體中污染物1 10 : 1 1000的摩爾比投加芬頓、類芬頓體系強化劑；投加的過氧化氫與所處理水體中污染物的摩爾比為1
ioo : i;投加的被強化藥劑與所處理水體中污染物的摩爾比為o. i i : i;被強化藥
劑選自二價鐵鹽、三價鐵鹽、高鐵鹽、零價鐵、三氧化四鐵，氧化鐵、羥基氧化鐵、氧化亞鐵、
鈷、鈰、釩、鎳、鋅、鉻、銀、鈧、釔、鋯、鈮、鉬、锝、釕、銠、鈀、鎘、镥、鉿、鎢、徠、鋨、銥、鐒、Co0、 Ce203、 Ce02、 V205、 V02、 ■、 ZnO、 Cr203、 Ag20、 Sc203、 Y203、 Zr02、 Nb205、 Mo03、 Tc207、 Ru02、 Rh203、 Pd0、 CdO、 Lu203、 Hf02、 W03、 Re02、 Re207、 0s04、 0s02、 Ir02或Rh203 5 (H20);芬頓、類芬頓體系 強化劑選自抗壞血酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鋰、亞硫酸鉀、亞硫酸鎂、亞硫酸鈣、鹽酸羥胺、高氯 酸羥胺、硫酸羥胺、聯(lián)氨、N， N-二乙基羥胺、碳酰肼、胺基乙醇胺、羥胺溶液或氮四取代苯二 胺。 本發(fā)明芬頓、類芬頓體系強化劑可以強化以二價鐵鹽、三價鐵鹽、高鐵鹽、零價鐵、 三氧化四鐵，氧化鐵、羥基氧化鐵、氧化亞鐵、鈷、鈰、釩、鎳、鋅、鉻、銀、鈧、釔、鋯、鈮、鉬、锝、 釕、銠、鈀、鎘、镥、鉿、鎢、錸、鋨、銥、鐒、Co0、Ce203、Ce02、V205、V02、Ni0、Zn0、Cr203、Ag20、Sc203、 Y203、 Zr02、 Nb205、 Mo03、 Tc207、 Ru02、 Rh203、 Pd0、 CdO、 Lu203、 Hf02、 W03、 Re02、 Re207、 0s04、 0s02、 11<)2和/或他203 * 5 0120)為芬頓、類芬頓試劑(被強化藥劑)的反應。本發(fā)明芬頓、類芬 頓體系強化劑為單一組分，或者由兩種或兩種以上組分構成均能夠強化芬頓、類芬頓體系， 加快水處理反應的速率，減少被強化藥劑的用量；而且被強化藥劑可選擇范圍廣泛。
本發(fā)明芬頓、類芬頓體系強化劑使用過程中不必調節(jié)水體pH值至4以下，而且芬 頓或類芬頓反應后不需再將水體PH值調節(jié)至中性即可后續(xù)水處理。 芬頓、類芬頓體系強化劑的使用方法簡單、易行，不必增加處理設備，適用范圍廣 泛，對反應溫度要求低。芬頓、類芬頓體系強化劑的投加量低，且溶解于水后對人畜安全，無 需額外設置去除工藝。


圖1是具體實施方式
十二中對比試驗的檢測結果圖，圖1中"B"曲線為采用具體
實施方式十二方法水體中污染物的去除率曲線，"口"曲線為采用現(xiàn)有常規(guī)芬頓方法水體中
污染物的去除率曲線。圖2是具體實施方式
十三中對比試驗的檢測結果圖，圖2中"B"曲 線為采用具體實施方式
十三方法水體中污染物的去除率曲線，"口"曲線為采用現(xiàn)有常規(guī)類 芬頓方法水體中污染物的去除率曲線。圖3是具體實施方式
二十八中不同pH值水體強化 處理除污效果圖，圖3中"■"曲線為強化類芬頓體系的污染物去除率，"參"曲線為強化芬 頓體系的污染物去除率。
具體實施例方式
本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的 任意組合。
具體實施方式
一 本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑選自抗壞血酸、亞硫酸鈉、 亞硫酸鋰、亞硫酸鉀、亞硫酸鎂、亞硫酸鈣、鹽酸羥胺、高氯酸羥胺、硫酸羥胺、聯(lián)氨、N， N-二 乙基羥胺、碳酰肼、胺基乙醇胺、羥胺溶液或氮四取代苯二胺。 本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑可以強化以二價鐵鹽、三價鐵鹽、高鐵鹽、零 價鐵、三氧化四鐵，氧化鐵、羥基氧化鐵、氧化亞鐵、鈷、鈰、釩、鎳、鋅、鉻、銀、鈧、釔、鋯、鈮、鉬、锝、釕、銠、鈀、鎘、镥、鉿、鎢、錸、鋨、銥、鐒、CoO、 Ce203、 Ce02、 V205、 V02、 Ni0、 ZnO、 Cr203、 Ag20、 Sc203、 Y203、 Zr02、 Nb205、 Mo03、 Tc207、 Ru02、 Rh203、 Pd0、 CdO、 Lu203、 Hf02、 W03、 Re02、 Re207、 0804、0802、1102和/或他203 *5 0120)為芬頓、類芬頓試劑(被強化藥劑)的反應。本實施方 式芬頓、類芬頓體系強化劑為單一組分，或者由兩種或兩種以上組分構成均能夠強化芬頓、 類芬頓體系，加快水處理反應的速率，減少被強化藥劑的用量；而且被強化藥劑可選擇范圍 廣泛。 本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑使用過程中不必調節(jié)水體pH值至4以下，而
且芬頓或類芬頓反應后不需再將水體PH值調節(jié)至中性即可后續(xù)水處理。 本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑由兩種或兩種以上組分構成的，各組分之間
可以為任意比例關系。 本實施方式中羥胺溶液由上海銳聰科技發(fā)展有限公司提供。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一的不同點是芬頓、類芬頓體系 強化劑還包括亞硫酸銨、亞硫酸、焦亞硫酸鈉、焦亞硫酸鋰、焦亞硫酸鉀、焦亞硫酸鎂、焦亞 硫酸鈣、焦亞硫酸銨、連二亞硫酸鈉、連二亞硫酸鋰、連二亞硫酸鉀、連二亞硫酸鎂、連二亞 硫酸鈣、連二亞硫酸銨和腐殖質中的一種或幾種。其它步驟及參數(shù)與實施方式一相同。
本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑由兩種或兩種以上組分構成的，各組分之間 可以為任意比例關系。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一的不同點是芬頓、類芬頓體系 強化劑為抗壞血酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鋰、亞硫酸鉀、亞硫酸鎂、亞硫酸鈣、鹽酸羥胺、高氯酸 羥胺、硫酸羥胺、聯(lián)氨、N，N-二乙基羥胺、碳酰肼、胺基乙醇胺或氮四取代苯二胺。其它步驟 及參數(shù)與實施方式一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
二的不同點是芬頓、類芬頓體系 強化劑為抗壞血酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鋰、亞硫酸鉀、亞硫酸鎂、亞硫酸鈣、鹽酸羥胺、高氯酸 羥胺、硫酸羥胺、聯(lián)氨、N，N-二乙基羥胺、碳酰肼、胺基乙醇胺、氮四取代苯二胺亞硫酸銨、亞 硫酸、焦亞硫酸鈉、焦亞硫酸鋰、焦亞硫酸鉀、焦亞硫酸鎂、焦亞硫酸鈣、焦亞硫酸銨、連二亞 硫酸鈉、連二亞硫酸鋰、連二亞硫酸鉀、連二亞硫酸鎂、連二亞硫酸H連二亞硫酸銨或腐殖 質。其它步驟及參數(shù)與實施方式二相同。
具體實施方式
五本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑按以下步驟使用向被處 理水體中加入芬頓、類芬頓體系強化劑、被強化藥劑和過氧化氫，然后均勻攪拌反應，即完 成對芬頓或類芬頓體系的強化處理；其中按芬頓、類芬頓體系強化劑與所處理水體中污染 物1 10 : 1 1000的摩爾比投加芬頓、類芬頓體系強化劑；投加的過氧化氫與所處理
水體中污染物的摩爾比為i ioo : i ;投加的被強化藥劑與所處理水體中污染物的摩爾 比為O. 1 1 : 1 ;被強化藥劑選自二價鐵鹽、三價鐵鹽、高鐵鹽、零價鐵、三氧化四鐵，氧
化鐵、羥基氧化鐵、氧化亞鐵、鈷、鈰、釩、鎳、鋅、鉻、銀、鈧、釔、鋯、鈮、鉬、锝、釕、銠、鈀、鎘、
镥、鉿、鴇、錸、鋨、銥、鐒、CoO、 Ce203、 Ce02、 V205、 V02、 NiO、 ZnO、 Cr203、 Ag20、 Sc203、 Y203、 Zr02、 Nb205、 Mo03、 Tc207、 Ru02、 Rh203、 PdO、 CdO、 Lu203、 Hf02、 W03、 Re02、 Re207、 Os04、 Os02、 Ir02或 Rh203 *5 (H20);芬頓、類芬頓體系強化劑選自抗壞血酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鋰、亞硫酸鉀、亞硫 酸鎂、亞硫酸鈣、鹽酸羥胺、高氯酸羥胺、硫酸羥胺、聯(lián)氨、N， N-二乙基羥胺、碳酰肼、胺基乙 醇胺、羥胺溶液或氮四取代苯二胺。
本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑由兩種或兩種以上組分構成的，各組分之間 可以為任意比例關系。 本實施方式中被強化藥劑由兩種或兩種以上組分構成的，各組分之間可以為任意 比例關系。 本發(fā)明芬頓、類芬頓體系強化劑使用過程中不必調節(jié)水體pH值至4以下，而且芬 頓或類芬頓反應后不需再將水體pH值調節(jié)至中性即可后續(xù)水處理。特別是被強化藥劑的 用量大幅降低。 芬頓、類芬頓體系強化劑的使用方法簡單、易行，不必增加處理設備，適用范圍廣 泛，對反應溫度要求低。芬頓、類芬頓體系強化劑的投加量低，且溶解于水后對人畜安全，無 需額外設置去除工藝。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
五的不同點是芬頓、類芬頓體系 強化劑還包括亞硫酸銨、亞硫酸、焦亞硫酸鈉、焦亞硫酸鋰、焦亞硫酸鉀、焦亞硫酸鎂、焦亞 硫酸鈣、焦亞硫酸銨、連二亞硫酸鈉、連二亞硫酸鋰、連二亞硫酸鉀、連二亞硫酸鎂、連二亞 硫酸鈣、連二亞硫酸銨和腐殖質中的一種或幾種。其它步驟及參數(shù)與實施方式五相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
五或六的不同點是按芬頓、類芬 頓體系強化劑與所處理水體中污染物5 10 : 1 100的摩爾比投加芬頓、類芬頓體系強 化劑；投加的過氧化氫與所處理水體中污染物的摩爾比為2 50 : l;投加的被強化藥劑
與所處理水體中污染物的摩爾比為0.2 0.8 : 1。其它步驟及參數(shù)與實施方式五或六相同。 具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
五或六的不同點是按芬頓、類芬
頓體系強化劑與所處理水體中污染物io : 1 10的摩爾比投加芬頓、類芬頓體系強化劑；
投加的過氧化氫與所處理水體中污染物的摩爾比為3 20 : 1 ;投加的被強化藥劑與所處 理水體中污染物的摩爾比為0.3 0.7 : 1。其它步驟及參數(shù)與實施方式五或六相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
五或六的不同點是按芬頓、類芬 頓體系強化劑與所處理水體中污染物10 : l的摩爾比投加芬頓、類芬頓體系強化劑；投加
的過氧化氫與所處理水體中污染物的摩爾比為IO : 1 ;投加的被強化藥劑與所處理水體中 污染物的摩爾比為0.25 : 1。其它步驟及參數(shù)與實施方式五或六相同。 具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
五或六的不同點是在芬頓或類芬
頓體系的強化處理過程中同時進行紫外輻照、微波輻射、超聲振蕩或外加電場或磁場。其它 步驟及參數(shù)與實施方式五或六相同。
具體實施方式
i^一 本實施方式與具體實施方式
五、六或十的不同點是在芬頓 或類芬頓體系的強化處理過程中通入空氣、氧氣或臭氧進行曝氣。其它步驟及參數(shù)與實施 方式五、六或十相同。
具體實施方式
十二 本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑按以下步驟使用向被 處理水體中加入芬頓、類芬頓體系強化劑、被強化藥劑和過氧化氫，然后均勻攪拌反應，即 完成對芬頓體系的強化處理；其中水體中污染物苯甲酸的濃度為40ymol/L，投加過氧化 氫和芬頓、類芬頓體系強化劑后水體中過氧化氫的濃度為0. 4mmol/L、水體中芬頓、類芬 頓體系強化劑的濃度為0. 4mmol/L，被強化藥劑為二價鐵鹽，水體中二價鐵鹽的的濃度為 10 ii mol/L，芬頓、類芬頓體系強化劑為抗壞血酸。
由于苯甲酸是一種羥基自由基的指示目標物，所以本實施方式中選用加有苯甲酸 的蒸餾水作為被處理水體。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min。采用現(xiàn)有常規(guī)芬頓體系作為對 照組(除不投加芬頓、類芬頓體系強化劑、要調節(jié)水體PH值至3以外，其他條件均相同)。 水體強化處理檢測結果如圖1所示。檢測結果說明現(xiàn)有常規(guī)芬頓體系反應10min污染物 (苯甲酸)的去除率僅為20X，本實施方式方法反應10min污染物(苯甲酸)的去除率為 70. 8%，原高于現(xiàn)有常規(guī)芬頓體系。如果常規(guī)芬頓體系若要達到本實施方式方法的技術效 果，需要增加被強化藥劑(二價鐵鹽)投加量約3 5倍。而且，本實施方式方法提高了氧 化劑的利用率，增加羥基自由基的產生速度。 采用本實施方式可以在被強化藥劑投加量極低的情況下，實現(xiàn)水質達標處理；由 于被強化藥劑用量較低，因此不需要增加去除水體中被強化藥劑的工藝。如果實際所處理 的水體中含有一定量的Fe2+(例如地下水和地表水)，就可以進一步減少被強化藥劑的投 量，進一步降低水處理成本。 本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑強化處理不必調節(jié)水體pH值。 具體實施方式
十三本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑按以下步驟使用向被
處理水體中加入芬頓、類芬頓體系強化劑、被強化藥劑和過氧化氫，然后均勻攪拌反應，即
完成對類芬頓體系的強化處理；其中水體中污染物苯甲酸的濃度為40ymol/L，投加過氧
化氫和芬頓、類芬頓體系強化劑后水體中過氧化氫的濃度為0. 4mmol/L、水體中芬頓、類
芬頓體系強化劑的濃度為0. 4mmol/L，被強化藥劑為三價鐵鹽，水體中三價鐵鹽的濃度為
10 ii mol/L，芬頓、類芬頓體系強化劑為抗壞血酸。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min。采用現(xiàn)有常規(guī)類芬頓體系作為 對照組(除不投加芬頓、類芬頓體系強化劑、要調節(jié)水體pH值至3以外，其他條件均相同)。 水體強化處理檢測結果如圖2所示。檢測結果說明現(xiàn)有常規(guī)類芬頓體系反應10min污染物 (苯甲酸)的去除率幾乎沒有變化，本實施方式方法反應10min污染物(苯甲酸)的去除率 為81 % ，原高于現(xiàn)有常規(guī)類芬頓體系。 由于三價鐵鹽的造價比二價鐵鹽低，且二價鐵鹽在運輸及反應過程中極易被氧 化，所以，本實施方式在強化類芬頓體系方面具有更大的實際意義和效果。而且，本實施方 式方法提高了氧化劑的利用率，增加羥基自由基的產生速度，并加快了類芬頓水處理反應 的速率。 采用本實施方式可以在被強化藥劑投加量極低的情況下，實現(xiàn)水質達標處理；由 于被強化藥劑用量較低，因此不需要增加去除水體中被強化藥劑的工藝。如果實際所處理 的水體中含有一定量的Fe3+(例如地下水和地表水)，就可以進一步減少被強化藥劑的投 量，進一步降低水處理成本。 本實施方式芬頓、類芬頓體系強化劑強化處理不必調節(jié)水體pH值。
具體實施方式
十四本實施方式與具體實施方式
十二的不同點是被強化藥劑為 二價鐵鹽和鈰，二價鐵鹽與鈰的摩爾比為l : 1 ;芬頓、類芬頓體系強化劑為亞硫酸鈉、硫酸 羥胺和羥胺溶液，亞硫酸鈉、硫酸羥胺與羥胺溶液中的(H2N0H)的摩爾比為2 : 1 : 4。其 它步驟及參數(shù)與實施方式十二相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去
具體實施方式
十五本實施方式與具體實施方式
十二的不同點是被強化藥劑為 二價鐵鹽、Zi^和零價鐵，二價鐵鹽、Zr(^和零價鐵的摩爾比為6 : 3 : 1 ;芬頓、類芬頓體 系強化劑為氮四取代苯二胺、N， N- 二乙基羥胺和碳酰肼，氮四取代苯二胺、N， N- 二乙基羥 胺與碳酰肼的摩爾比為2 :2:1。其它步驟及參數(shù)與實施方式十二相同。
本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為72.8%。
具體實施方式
十六本實施方式與具體實施方式
十二的不同點是被強化藥劑為 氧化亞鐵；芬頓、類芬頓體系強化劑為高氯酸羥胺和亞硫酸鈣，高氯酸羥胺和亞硫酸鈣的摩 爾比為6 : 1。其它步驟及參數(shù)與實施方式十二相同。 本實施方式在溫度為2(TC條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為71. 5%。 具體實施方式
十七本實施方式與具體實施方式
十二的不同點是被強化藥劑為
氧化鐵、二價鐵鹽、銥和CoO;氧化鐵、二價鐵鹽、銥與CoO的摩爾比為i :3:i: i ;芬頓、
類芬頓體系強化劑為胺基乙醇胺。其它步驟及參數(shù)與實施方式十二相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理12min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為76.4%。
具體實施方式
十八本實施方式與具體實施方式
十二的不同點是被強化藥劑 為氧化亞鐵、三氧化四鐵和羥基氧化鐵；氧化亞鐵、三氧化四鐵與羥基氧化鐵的摩爾比為 4:1:2 ;芬頓、類芬頓體系強化劑為抗壞血酸和亞硫酸鎂；抗壞血酸與亞硫酸鎂的摩爾
比為3 : 4。其它步驟及參數(shù)與實施方式十二相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理12min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為77.9%。 根據(jù)具體實施方式
十二、十四、十五、十六、十七和十八可以看出芬頓、類芬頓體 系強化劑與被強化藥劑、過氧化氫之間的投加比例不變，其強化芬頓反應的除污效果相近， 說明芬頓、類芬頓體系強化劑組分之間可任意搭配，都具有優(yōu)異的強化、除污效果，并擴大 了芬頓試劑的范圍；而且水體溫度對除污率基本沒有影響，但隨著強化處理時間的延長，除 污率繼續(xù)增大。
具體實施方式
十九本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是被強化藥劑為 氧化鐵、三價鐵鹽和鋨；氧化鐵、三價鐵鹽與鋨的摩爾比為4 : 4 : 3;芬頓、類芬頓體系強 化劑為亞硫酸鈉和羥胺溶液，亞硫酸鈉與羥胺溶液中的(H2N0H)的摩爾比為2 : 1。其它步 驟及參數(shù)與實施方式十三相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為80.8%。 具體實施方式
二十本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是被強化藥劑為
氧化鐵、三價鐵鹽、釔和Rh203 5(H20);氧化鐵、三價鐵鹽、釔和Rh203 5(H20)的摩爾比為
4:2:i:i ;芬頓、類芬頓體系強化劑為亞硫酸鎂。其它步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去
8除率為82. 1%。
具體實施方式
二i^一 本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是被強化藥劑
為鉬、鎢、%05和v2o5 ;鉬、鎢、Nb2o5與v2o5的摩爾比為i:i:i:i ;芬頓、類芬頓體系 強化劑為亞硫酸鈉和亞硫酸鋰，亞硫酸鈉與亞硫酸鋰的摩爾比為2 : 1。其它步驟及參數(shù)與 實施方式十三相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為80.8%。
具體實施方式
二十二 本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是被強化藥劑 為Ir02、 Ru02和Rh203 ;Ir02、 Ru02與Rh203的摩爾比為2:1:2 ;芬頓、類芬頓體系強化劑
為亞硫酸鎂、硫酸羥胺和碳酰肼，亞硫酸鎂、硫酸羥胺與碳酰肼的摩爾比為i : i : 1。其它 步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為80. 5% 。 具體實施方式
二十三本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是被強化藥劑
為鋯、鈮和鉬；鋯、鈮與鉬的摩爾比為i : i : 3 ;芬頓、類芬頓體系強化劑為亞硫酸鋰、亞硫
酸鉀和N， N-二乙基羥胺，亞硫酸鋰、亞硫酸鉀與N， N-二乙基羥胺的摩爾比為1 :2:1。
其它步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為81. 7%。 具體實施方式
二十四本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是被強化藥劑
為零價鐵、高鐵鹽、鎳和wo"零價鐵、高鐵鹽、鎳與wo3的摩爾比為i :2:i: 3 ;芬頓、類
芬頓體系強化劑為鹽酸羥胺。其它步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為81. 5%。
具體實施方式
二十五本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是被強化藥劑 為羥基氧化鐵和Os04 ;羥基氧化鐵與Os04的摩爾比為2 : 1 ;芬頓、類芬頓體系強化劑為抗
壞血酸、聯(lián)氨和碳酰肼，抗壞血酸、聯(lián)氨與碳酰肼的摩爾比為i : i : 1。其它步驟及參數(shù)與 實施方式十三相同。 本實施方式在溫度為25t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為82.0%。
具體實施方式
二十六本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是被強化藥劑 為三氧化四鐵、釔和氧化鐵；三氧化四鐵、釔與氧化鐵的摩爾比為2 : 2 : 3;芬頓、類芬頓
體系強化劑為亞硫酸鎂和硫酸羥胺，亞硫酸鎂與硫酸羥胺的摩爾比為i : 1。其它步驟及參
數(shù)與實施方式十三相同。 本實施方式在溫度為12t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為80. 1%。
具體實施方式
二十七本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是被強化藥劑 為1^207和銀；1^207與銀的摩爾比為2 : 1 ;芬頓、類芬頓體系強化劑為亞硫酸鋰、聯(lián)氨和胺
基乙醇胺，亞硫酸鋰、聯(lián)氨和胺基乙醇胺的摩爾比為i :2:2。其它步驟及參數(shù)與實施方
9式十三相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理12min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為84. 5% 。 根據(jù)具體實施方式
十三、十九、二十、二十一、二十二、二十三、二十四、二十五和 二十六可以看出芬頓、類芬頓體系強化劑與被強化藥劑、過氧化氫之間的投加比例不變， 其強化類芬頓反應的除污效果相近，說明芬頓、類芬頓體系強化劑組分之間可任意搭配，都 具有優(yōu)異的強化、除污效果，并擴大了類芬頓試劑的范圍；而且水體溫度對除污率基本沒有 影響，但隨著強化處理時間的延長，除污率繼續(xù)增大。
具體實施方式
二十八本實施方式中采用具體實施方式
十二和十三的技術方案分 別對初始PH值為1 14的污染水體進行芬頓和類芬頓體系強化。 初始pH值為加入芬頓、類芬頓體系強化劑與被強化藥劑、過氧化氫之后的水體pH值。 本實施方式中其它參數(shù)分別與對應的具體實施方式
十二和具體實施方式
十三相 同。水體強化處理檢測結果如圖3所示。檢測結果說明芬頓、類芬頓體系強化劑適用于初 始pH值小于7的水體強化處理，由于加入被強化藥劑、過氧化氫和芬頓、類芬頓體系強化劑 后水體pH值降低1 2，所以原始pH值為9以下的受污染水體都可采用加入芬頓、類芬頓 體系強化劑的芬頓或類芬頓體系進行水處理。因此，適用的水體pH值范圍明顯比芬頓和類 芬頓體系寬，在受污染水體初始PH值小于7的條件下均有良好的強化處理效果。
具體實施方式
二十九本實施方式與具體實施方式
十二的不同點是被強化藥劑 為氧化亞鐵、三氧化四鐵和羥基氧化鐵；氧化亞鐵、三氧化四鐵與羥基氧化鐵的摩爾比為 4:1: 2;芬頓、類芬頓體系強化劑為抗壞血酸、焦亞硫酸銨、連二亞硫酸鉀和亞硫酸鎂；
壞血酸、焦亞硫酸銨、連二亞硫酸鉀與亞硫酸鎂的摩爾比為25 : i : i : 35。其它步驟及
參數(shù)與實施方式十二相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為70. 1%。
具體實施方式
三十本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是被強化藥劑為 三氧化四鐵、釔和氧化鐵；三氧化四鐵、釔與氧化鐵的摩爾比為2 : 2 : 3;芬頓、類芬頓體 系強化劑為亞硫酸鎂、連二亞硫酸鈣和硫酸羥胺，亞硫酸鎂、連二亞硫酸鈣與硫酸羥胺的摩
爾比為4 :5:i。其它步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。 本實施方式在溫度為17t:條件下強化處理10min，水體中污染物(苯甲酸)的去 除率為78. 5% 。
10
權利要求
芬頓、類芬頓體系強化劑，其特征在于芬頓、類芬頓體系強化劑選自抗壞血酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鋰、亞硫酸鉀、亞硫酸鎂、亞硫酸鈣、鹽酸羥胺、高氯酸羥胺、硫酸羥胺、聯(lián)氨、N，N-二乙基羥胺、碳酰肼、胺基乙醇胺、羥胺溶液或氮四取代苯二胺。
2. 根據(jù)權利要求1所述的芬頓、類芬頓體系強化劑，其特征在于芬頓、類芬頓體系強化 劑還包括亞硫酸銨、亞硫酸、焦亞硫酸鈉、焦亞硫酸鋰、焦亞硫酸鉀、焦亞硫酸鎂、焦亞硫酸 牽丐、焦亞硫酸銨、連二亞硫酸鈉、連二亞硫酸鋰、連二亞硫酸鉀、連二亞硫酸鎂、連二亞硫酸 鈣、連二亞硫酸銨和腐殖質中的一種或幾種。
3. 芬頓、類芬頓體系強化劑的使用方法，其特征在于芬頓、類芬頓體系強化劑按以下步 驟使用向被處理水體中加入芬頓、類芬頓體系強化劑、被強化藥劑和過氧化氫，然后均勻 攪拌反應，即完成對芬頓或類芬頓體系的強化處理；其中按芬頓、類芬頓體系強化劑與所處 理水體中污染物1 10 : 1 1000的摩爾比投加芬頓、類芬頓體系強化劑；投加的過氧化氫與所處理水體中污染物的摩爾比為i 100 : i ;投加的被強化藥劑與所處理水體中污 染物的摩爾比為O. 1 1 : 1 ;被強化藥劑選自二價鐵鹽、三價鐵鹽、高鐵鹽、零價鐵、三氧化四鐵，氧化鐵、羥基氧化鐵、氧化亞鐵、鈷、鈰、釩、鎳、鋅、鉻、銀、鈧、釔、鋯、鈮、鉬、锝、釕、銠、鈀、鎘、镥、鉿、鎢、錸、鋨、銥、鐒、CoO、 Ce203、 Ce02、 V205、 V02、 NiO、 ZnO、 Cr203、 Ag20、 Sc203、 Y203、 Zr02、 Nb205、 Mo03、 Tc207、 Ru02、 Rh203、 PdO、 CdO、 Lu203、 Hf02、 W03、 Re02、 Re207、 Os04、 Os02、 Ir02或Rh203 5(H20);芬頓、類芬頓體系強化劑選自抗壞血酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鋰、亞硫酸 鉀、亞硫酸鎂、亞硫酸鈣、鹽酸羥胺、高氯酸羥胺、硫酸羥胺、聯(lián)氨、N，N-二乙基羥胺、碳酰肼、 胺基乙醇胺、羥胺溶液或氮四取代苯二胺。
4. 根據(jù)權利要求3所述的芬頓、類芬頓體系強化劑的使用方法，其特征在于按芬頓、類 芬頓體系強化劑與所處理水體中污染物5 10 : 1 100的摩爾比投加芬頓、類芬頓體系 強化劑；投加的過氧化氫與所處理水體中污染物的摩爾比為2 50 : 1 ;投加的被強化藥 劑與所處理水體中污染物的摩爾比為O. 2 0.8 : 1。
5. 根據(jù)權利要求3所述的芬頓、類芬頓體系強化劑的使用方法，其特征在于按芬頓、類芬頓體系強化劑與所處理水體中污染物io : 1 10的摩爾比投加芬頓、類芬頓體系強化劑；投加的過氧化氫與所處理水體中污染物的摩爾比為3 20 : l;投加的被強化藥劑與 所處理水體中污染物的摩爾比為O. 3 0. 7 : 1。
6. 根據(jù)權利要求3所述的芬頓、類芬頓體系強化劑的使用方法，其特征在于按芬頓、類 芬頓體系強化劑與所處理水體中污染物10 : l的摩爾比投加芬頓、類芬頓體系強化劑；投加的過氧化氫與所處理水體中污染物的摩爾比為io : i ;投加的被強化藥劑與所處理水體 中污染物的摩爾比為o. 25 : i。
全文摘要
芬頓、類芬頓體系強化劑及其使用方法，它涉及一種水處理強化劑及其使用方法。它解決了目前芬頓、類芬頓體反應水體pH值受限，芬頓反應Fe2+投加量過高，和類芬頓反應反應速率低的缺陷。強化劑選自抗壞血酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鋰、亞硫酸鉀、亞硫酸鎂、亞硫酸鈣、鹽酸羥胺、高氯酸羥胺、硫酸羥胺、聯(lián)氨、N，N-二乙基羥胺、碳酰肼、胺基乙醇胺、羥胺溶液或氮四取代苯二胺。強化劑按以下步驟使用向被處理水體中加入芬頓、類芬頓體系強化劑、被強化藥劑和過氧化氫，然后均勻攪拌反應。本發(fā)明強化劑可加快水處理反應的速率，減少被強化藥劑的用量。
文檔編號C02F1/72GK101792205SQ20101010895
公開日2010年8月4日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權日2010年2月10日
發(fā)明者關英紅, 張靜, 方晶云, 李旭春, 陳麗瑋, 馬軍 申請人:哈爾濱工業(yè)大學