本發明專利技術涉及一種羰基鐵絡合物催化氧化廢水方法，屬于金屬絡合物催化氧化技術領域，包括如下步驟：1）向水溶液中加入含有羰基化合物的配位體；2）調節pH值為1.5～5.5；3）加入含鐵離子的化合物,鐵離子的加入量為5～65mg/L，與含有羰基化合物配位體的摩爾比為1：1～4；4）在5～65℃下反應5～30分鐘；5）加入氧化劑，在5～65℃下進行氧化反應，含有羰基化合物是伯胺或仲胺的脂肪族或芳香族化合物，含鐵離子的化合物是二價或三價鐵的無機化合物，本發明專利技術可以有效提高鐵的催化效果，降低鐵的投加量，提高氧化效率，進而降低去除單位質量COD所耗的氧化劑，有效降低處理廢水的成本。
An iron complex catalytic oxidation wastewater method
The invention relates to a method for catalytic oxidation of carbonyl iron complex wastewater, which belongs to the technical field of metal catalyzed oxidation, which comprises the following steps: 1) is added to the aqueous solution containing carbonyl ligand; 2) pH value is adjusted to 1.5 to 5.5; 3) adding iron containing compounds, adding amount of iron ions for 5 ~ 65mg/L, and containing carbonyl compounds ligand molar ratio of 1:1 to 4; 4) in 5 ~ 65 DEG C for 5 to 30 minutes; 5) adding oxidant, at 5 to 65 DEG C for oxidation reaction of carbonyl compounds containing aliphatic amines and aromatic compounds, compounds containing iron ions are inorganic compounds two divalent or trivalent iron, the invention can effectively improve the catalytic effect of iron, reduced iron dosage, improve the oxidation efficiency, thereby reducing oxidant removal of unit COD consumption, have Reduce the cost of wastewater treatment.
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及金屬絡合物
，具體地說是。
技術介紹
過氧化氫(又稱雙氧水)和氧氣作為最廉價、清潔的氧源成為氧化反應中研究和開發的熱點。溫和條件下實現烴類的分子氧化是將碳氫化合物轉化為含氧有機物最理想的方法。在此條件下，實現烯烴的環氧化，如環氧乙烷的合成 ；芳烴的羥基化，如由苯直接合成苯酚；飽和烴的官能化，如苯甲醛的直接合成；此外，環己烯直接合成己二酸等都是由化工生產中待解決的重要問題。但由于分子氧的動力學惰性，使分子氧的高溫催化活化過程還無法控制。目前，石油化工中一些非常重要的催化氧化工藝都是在溫和的條件下用廉價的氧源H2O2實現的，如上述環氧乙烷和己二酸的合成。因此，高效、高選擇性、能夠活化分子氧的催化劑的研究和開發一直是氧化反應研究中的熱門課題。利用雙氧水為氧化劑的氧化種類包括酸法氧化、生物降解、Fenton試劑氧化法、活性炭催化氧化，臭氧一過氧化氫化學氧化法等，該領域的研究較為活躍。隨著我國工農業的迅猛發展，水中的有毒或難降解的有機物成分越來越多，而如何處理這類物質并提高其處理效果成為水處理行業中較為關注的課題。近年來人們廣泛采用高級氧化技術(簡稱AOPs)，即通過催化分解某些氧化劑(如H202、O3等)，產生氧化還原電位為2. 8V且無選擇性的羥基自由基(·0Η)，這種氧化性極強的自由基能使水中許多的有機污染物完全礦化或者部分分解，且降解效果顯著。路路等人在“工業用水與廢水”2006年第38卷第3期中發表了《Fenton試劑法氧化處理黃姜皂素廢水》，原水COD的質量濃度為34676mg/L，色度為3500倍，在Fe2+的投加量2.29g/L (綠礬14. 8g/L)，H2O2投加量70g/L，pH值為I左右，反應時間為O. 5h的最佳條件下，COD和色度去除率分別達到91. 15%和95. 71%。鐵與雙氧水摩爾比為I :12，由于加入大量鐵，氫氧化鐵的絮凝作用顯著，使其單位質量雙氧水的COD的去除率較高。王成軍等人在“工業用水與廢水”2008年第39卷第2期中發表了《Fenton試劑法深度處理皮革廢水生化出水的研究》，以加工生牛皮為主的皮革廠廢水處理站生化出水為研究對象，研究了 Fenton試劑對此廢水的處理效果及影響因素。試驗確定降解此類皮革廢水生化出水的最佳條件為pH值5. O, H2O2投加量600mg/L，Fe2+的投加量500mg/L，反應時間50min。在此條件下，當進水COD的質量濃度為333mg/L，色度為90倍時，COD和色度的去除率分別達到73. 3%和98%。廢水COD的質量濃度降至89mg/L，色度降至5倍以下，達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)皮革廢水一級標準。鐵與雙氧水摩爾比為I :1. 98，由于加入鐵量較少，氫氧化鐵的絮凝作用不顯著，去除每千克C0D，需要過氧化氫2. 46Kg。在對模擬廢水的研究中，由于污染物單一，影響因素少因而得到的Fenton試劑使用量與在實際廢水中的應用相差很大。對實際廢水的處理中去除單位質量的COD所消耗的H2O2和Fe2+較大，因而成本較高。另外Fe2+的投加量還將產生鐵泥二次污染物。對于不同的難降解物，所需雙氧水的的量有顯著區別，易降解的消耗量就少，越難降解消耗量就大。因此，不同廢水比較單位質量雙氧水去除COD的的量不具有可比性。由于鐵離子在反應中起催化作用，它與雙氧水量的比標志其效率的高低，同時參照單位質量雙氧水去除COD的量，才能判定氧化方法的有效性。申請號為201010561856. 8的中國專利技術專利公開了一種高濃度有機廢水的預處理方法，包括于持續攪拌的廢水中加入稀H2SO4溶液或NaOH溶液調節廢水初始pH值至3 ;在微波功率600-700W，微波輻射時間5 15min條件下，向廢水中加入二價鐵鹽Fe2+及過氧化氫H2O2，調節廢水pH值至9. 5 10，其中H2O2與Fe2+的摩爾比為60 90 :1。該專利技術的目的在于開發一種新型高效微波-Fenton試劑聯合降解高濃度有機廢水與處理技術，以降低相關企業污水處理成本，提高企業效益。可以看到，Fe2+的投加量降低了，但要增加微波投入，成本還是提高了。申請號為200910046866.5的中國專利技術專利公開了一種Fenton和類Fenton反應催化劑再生與回用的方法，包括以下步驟(I)用雙氧水作為氧化劑，亞鐵離子或鐵離子作 為催化劑處理難降解的有機廢水后，進行中和沉淀，得到含鐵污泥；(2)將含鐵污泥脫水、在100 150°C的條件下干燥，再在350 550°C的溫度下灼燒，得到鐵殘渣；(3)在鐵殘渣中加入稀硫酸，得到硫酸鐵溶液；(4)將硫酸鐵溶液作為類Fenton反應的催化劑用于難降解有機廢水的氧化處理。該專利技術的優點是可去除含鐵污泥中95%以上的有機物，避免了二次污染；得到的硫酸鐵溶液可作為類Fenton反應的催化劑使用，減少了新鮮催化劑的消耗。但是可以看到，處理過程較復雜，處理成本提高了。因此，研究高效催化氧化方法，降低鐵的投加量，提高氧化效率，進而降低去除單位質量COD的成本具有廣泛的需求和重要意義。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，實現高效催化氧化，降低Fe2+的投加量，提高氧化效率，進而降低去除單位質量COD的成本。包括如下步驟1)向水溶液中加入含有羰基化合物的配位體；2)調節pH值為I. 5 5. 5 ；3)加入含鐵離子的化合物，鐵離子的加入量為5 65mg/L，與羰基化合物配位體化合物的摩爾比為I :1 4 ;4)在5 65°C下反應5 30分鐘；5)加入氧化劑，在5 65°C下進行氧化反應。羰基化合物是醛或羧基的脂肪族或芳香族化合物，連接醛或羧基的脂肪碳鏈長度為2 8個，醛或羧基的芳香族化合物含有一個苯環或芳香環。加入的碳數量越多，需消耗更多的氧化劑，但是可提高可生化性，數量微小。羧基化合物也可以是其鹽。含鐵離子的化合物是二價或三價鐵的無機化合物，該無機化合物是硫酸鹽、氫氧化物或氧化物。在廢水中二價鐵離子通常很快有部分被氧化成三價鐵。由于雙氧水的存在，可與三價鐵離子反應，有部分被還原成二價鐵，并產生氫氧自由基。實際上，不管加入的是二價或三價鐵的無機化合物，反應過程中二價和三價鐵同時存在，起到催化作用。氧化劑為過氧化氫水溶液或遇水能產生過氧化氫的化合物，遇水能產生過氧化氫的化合物是金屬過氧化物。加入的氧化劑與鐵離子的摩爾比為30 45: I。氧化劑的加入量根據需要去除COD的量而定，通常通過理論計算可以得到，摩爾數相等或略大于為合適。本專利技術的氧化方法主要用于工業廢水處理，尤其適用于COD在I g/L左右以下的難降解工業廢水，因此醛或羧基的脂肪族或芳香族化合物應采用簡單易得的原料，最好是廢棄物。調節pH值通常采用工業上廉價的酸或堿，一般不應增加廢水的COD值，配制成稀酸或堿液調節PH值，如硫酸或氫氧化鈉。由于絡合反應的發生，使得催化氧化的pH值的范圍增加了，有利于廢水的處理。在初始PH值較高時最好不使用鐵的氫氧化物或氧化物，最好當廢水PH值大于3. O時，可使用鐵的氫氧化物或氧化物。鐵離子的加入量大于65mg/L是也可以取得較好的效果，同時會增加成本，而且產生的鐵泥較多。當鐵離子過多時，產生的自由基會被鐵離子消耗，降低雙氧水的使用效果本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種羰基鐵絡合物催化氧化廢水方法，包括如下步驟1)向水溶液中加入含有羰基化合物的配位體；2)調節pH值為I. 5 5. 5 ;3)加入含鐵離子的化合物，鐵離子的加入量為5 65mg/L，與含有羰基化合物配位體的摩爾比為I :1 4 ;4)在5 65°C下反應5 30分鐘；5)加入氧化劑，在5 65°C下進行氧化反應。2.按照權利要求I所述的一種羰基鐵絡合物催化氧化廢水方法，其特征在于含有羰基化合物是醛或羧基的脂肪族或芳香族化合物。3.按照權利要求2所述的一種羰基鐵絡合物催化氧化廢水方法，其特征在于連接醛或羧基的脂肪碳鏈長度為2 8個，醛或羧基的芳香族化合物含有一個苯環或芳...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳玉凱，王立忠，艾慶祝，趙之平，辛寶平，丁春淡，祝婕，祝文秀，張衍文，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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