本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種含鈷廢水與過硫酸氫鉀聯(lián)用降解H酸廢水的方法。

背景技術(shù)：

H酸是重要的染料中間體，主要用于生產(chǎn)酸性、直接和活性染料。H酸生產(chǎn)過程復(fù)雜，工藝流程長，回收率低且產(chǎn)生大量的H酸結(jié)晶母液廢水。該母液廢水酸性強(qiáng)、COD高、色度深，其中有機(jī)物主要是H酸。由于磺酸基團(tuán)的存在，H酸水溶性較大，具有較強(qiáng)的生物毒性，且很難發(fā)生親電加成反應(yīng)，難以用一般的生化方法處理。

高級氧化技術(shù)通過催化分解某些氧化劑(如H₂O₂、O₃等)產(chǎn)生活性物質(zhì)(如羥基自由基)來降解有機(jī)污染物。這種氧化性極強(qiáng)的自由基可使水中許多有機(jī)物污染物完全礦化或部分分解，降解效果顯著。Fenton(芬頓)法是目前常用的高級氧化方法，但芬頓法pH適用范圍窄。如專利號為CN105236623A的專利公開了一種H酸廢水的處理方法，需要將H酸廢水的pH調(diào)節(jié)至2～4，然后加入鐵鹽(或亞鐵鹽)和雙氧水進(jìn)行芬頓氧化反應(yīng)。

與·OH相比，硫酸根自由基(SO₄^–·)不僅具有更高的標(biāo)準(zhǔn)還原電位，適用于更寬的pH值范圍，而且具備更長的半衰期，可增加與目標(biāo)污染物的持續(xù)接觸時(shí)間，從而能夠更大程度地礦化水中的有機(jī)污染物。過硫酸氫鉀可以被過渡金屬離子活化產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的SO₄^–·。

在均相催化過硫酸氫鉀的過渡金屬離子中，Co²⁺的效果最好。但到目前為止，利用Co²⁺活化過硫酸氫鉀降解H酸廢水鮮有報(bào)道。本發(fā)明首次提出利用含鈷廢水中的Co²⁺作為催化劑活化過硫酸氫鉀降解H酸廢水，無需額外投加鈷鹽及其它催化劑，大大降低了處理成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種含鈷廢水與過硫酸氫鉀聯(lián)用降解H酸廢水的方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明一種含鈷廢水與過硫酸氫鉀聯(lián)用降解H酸廢水的方法，將含Co²⁺廢水與H酸廢水充分混合，向體系中加入過硫酸氫鉀，在Co²⁺活化作用下產(chǎn)生硫酸根自由基，在常溫下氧化降解水中的H酸。

上述含有Co²⁺和過硫酸氫鉀的H酸廢水是按Co²⁺和過硫酸氫鉀優(yōu)選1:(10～15)的摩爾比的比例通過混合制備，所述廢水H酸濃度為50～300mg/L，Co²⁺濃度優(yōu)選為0.2～0.4mmol/L，過硫酸氫鉀溶液的濃度優(yōu)選為2.0～6.0mmol/L。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

(1)本發(fā)明利用含鈷廢水中的Co²⁺作為催化劑活化過硫酸氫鉀降解H酸廢水，無需額外投加催化劑，大大降低了處理成本；

(2)本發(fā)明對廢水的pH依賴不強(qiáng)，無需對有機(jī)廢水進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，相對于其他氧化反應(yīng)，減少了酸堿調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)；

(3)本發(fā)明常溫下即可進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，適合于大規(guī)模處理有機(jī)廢水。

附圖說明

圖1為不同方法對H酸廢水降解效果。

圖2為溶液初始pH對H酸廢水降解的影響。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

選取模擬H酸廢水作為待處理對象，H酸濃度為300mg/L，相應(yīng)的化學(xué)需氧量(COD)為160，pH為3.8。含鈷廢水中Co²⁺濃度為0.28mmol/L，氧化劑過硫酸氫鉀濃度為0.18mol/L。取25mL H酸廢水和25mL含鈷廢水于反應(yīng)容器中，加入0.5mL過硫酸氫鉀溶液(HNa/PMS/Co體系)，在25℃下反應(yīng)4h。反應(yīng)結(jié)束后，通過重鉻酸鉀滴定法測定溶液化學(xué)需氧量，計(jì)算COD去除率。利用紫外-可見分光光度計(jì)測試在最大波長的吸光度值，通過吸光度值的變化計(jì)算出H酸的降解率。

對比例1

采用單獨(dú)加入含鈷廢水進(jìn)行H酸廢水的降解，將25mL H酸廢水與25mL含鈷廢水混合(HNa/Co體系)，其它反應(yīng)條件與實(shí)施例1同。

對比例2

采用單獨(dú)加入過硫酸氫鉀進(jìn)行H酸廢水的降解，在25mL H酸廢水中加入0.5ml過硫酸氫鉀溶液(HNa/PMS體系)，其它反應(yīng)條件與實(shí)施例1同。

實(shí)施例2

考察溶液初始pH對HNa/Co/PMS體系中H酸降解性能的影響，配制pH分別為5,7,9,11的模擬H酸廢水，其它反應(yīng)條件與實(shí)施例1同。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。