一種全新「類芬頓氧化法」藥劑的製備方法
2024-04-07 09:42:05
專利名稱：一種全新「類芬頓氧化法」藥劑的製備方法
技術領域：
:A、替代城市汙水多種生化法的一步法快速處理藥劑；B、高難度工、農業廢水高級氧化手段。
背景技術：
:芬頓試劑是Fe2+和H202共同組成的氧化體系，其實質是二價鐵離子Fe2+和H202之間的鏈式反應產生氧化性極強的羥基自由基，有效破壞廢水中難降解有機基團，使之分解沉降，是一種很強的氧化體系。芬頓試劑與目前研究的主流氧化技術一溼氧化技術:「H2S04-H202，H2S04-HN03」體系相比，具有一定的技術理論優勢，目前該技術的應用和研究主要集中在環保領域中難降解有機廢物的處理與處置。但是該方法處理費用太高，並對Ph值苛刻要求在I 2之間、要求廢水中的顆粒物及絮狀物極少，才能達到理想效果。因此幾乎缺乏工業應用價值，因而在實踐中極少應用。為此我們開發了一種全新的「類芬頓氧化法」:首先是利用一種新的二價鐵離子化合物一一 「複合矽酸硫酸鐵」(一種利用冶煉含鐵廢渣直接在催化劑的作用下與硫酸反應而成的固態複合二價鐵鹽絮凝劑一另文申請發明專利)，這種複合二價鐵鹽絮凝劑含有相當高的矽酸鹽及多種金屬鹽及稀土化合物。配合藥劑採用性能穩定、作用溫和而持久的過碳酸鈉(2Na2C03.3H202)粉末，並用廉價的廢三價鐵礦細粉作包衣來提高其穩定性和提高複合氧化性同時也利用三價鐵離子作催化氧化劑:配含在「複合矽酸硫酸鐵鹽絮凝劑」溶解、游離在廢水中的二價鐵離子和2Na2C03.3H202中的H202作用產生羥基自由基的同時，其包衣中的三價鐵離子也參與其中，協同二價鐵離子產生的羥基自由基與廢水中的有機汙染分子RH反應生成游離基R，R進一步氧化成C02及H20從而使廢水中的COD大大降低，同時可破壞發色基團。上述二、三價鐵離子協同的「類芬頓氧化」作用有極高的氧化效應(較芬頓試劑少用50%以上的有效H202)。此外，「複合矽酸硫酸鐵`」絮凝劑中的二價鐵離子及游離矽酸和包衣中的三價鐵離子使汙染分子「脫穩、脫色、裹挾C0D」的原有效能也不可忽略。其次「複合矽酸硫酸鐵」中的矽酸鹽與二價鐵、三價鐵形成「類鐵氧體」可在工業微波能的作用下也能形成直接破壞有機汙染分子RH的作用，同時「類鐵氧體」可大大強化微波能作用(另有新專利)……。「類芬頓氧化法」具有高效、廉價、穩定、簡便、安全的諸多優勢，應用範圍廣泛，其發展潛力不可估量。「類芬頓氧化法」的具體優勢:1、對ph值的要求僅僅保持6以下即可，而芬頓法要求Ph值太苛刻，最佳Ph值在I 2之間，這給廢水後續處理帶來必須調整ph的問題，增加工序，增加費用；2、芬頓法使用Fe2+和H202之比一般為1:1至0.2: 0.8之間，其消耗H202量大(在廢水中快速分解，浪費不少)，而「類芬頓氧化法」消耗H202量小，由Na2C03控制緩緩繹出H202，經實踐使用統計，「複合矽酸硫酸鐵」與2Na2C03*3H202之比在1: 0.1 0.2，其2Na2C03.3H202其利用廢三價鐵礦細粉及硫酸鹽或矽酸鹽作包衣的2Na2C03.3H202中H202含量不足10%，但由於充分利各種綜合效能及維持性循環的氧化還原鏈式反應及有機汙染分子連續游離基反應，大大提高了降解COD的能力，並同時節約了相當量的藥劑；3、芬頓法使用的Fe2+和H202不能預先混合，這是禁忌，且H202屬液態危險品，儲運困難有一定危險，且在光和熱及震蕩的條件下極易分解並產生隱患，而由三價鐵等包衣保護下的2Na2C03.3H202和「複合矽酸硫酸鐵」可混合在一起儲運及使用，其優勢無可比擬。4、利用「類芬頓氧化法」的低成卒及安全、高效、簡便、可靠綜合優勢，可實現城市生活汙水「一步氧化法」的新工藝，取代現今國內外的多種生物化學法——估地面積巨大、建設費用高、建設周期長、運行耗能、耗時、對環境溫度有要求、處理效果易波動……等等諸多缺點，一旦推廣使用，·將對整個環保產業產生不可估量的價值和深遠的影響。
權利要求
1.凡是使用或部分使用「一種全新「類芬頓氧化法」藥劑的製備方法」中所使用的「複合矽酸硫酸鐵」(一種利用冶煉含鐵廢渣直接在催化劑和酸的作用下利用特殊裝置一次反應而獲得的固態複合二價鐵鹽絮凝劑---另文申請發明專利)，或類似含二價鐵成分之化合物與過碳酸鈉共同使用並用於氧化反應者，勻均屬侵犯本專利。
2.凡是使用或部分使用發明同類技術原理生產的、不論有無命名的或形態差異的(液、固態、半固態)之藥劑並用作氧化反應，用於各類廢水者，均屬侵犯本專利。
3.凡採用過碳酸鈉(2Na2C03-3H202)粉末及不同包衣顆粒，並用三價鐵化合物或三價鐵礦粉未形成新的包衣包衣體系者，均屬侵犯本專利。
4.凡是利用或部分利用上述1、2、3條所要求保護的技術、原理、原料作為技術轉讓給於第三方作生產、經營用途者或作為文字資料用於各種目的者，均屬侵犯本專利。
5.凡是利用或部分利用上述1、2、3條所要求保護的技術、原理、原料並利用微波作為催化條件者，作為氧化手段 均屬侵犯本專利。
全文摘要
本發明一種全新「類芬頓氧化法」藥劑的製備方法是利用一種新的二價鐵離子化合物--「複合矽酸硫酸鐵」(一種利用冶煉含鐵廢渣直接在催化劑和酸的作用下利用特殊裝置一次反應而獲得的固態複合二價鐵鹽絮凝劑---另文申請發明專利)，配合藥劑採用過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)粉末，並用三價鐵細粉作包衣。藥劑溶解、游離在廢水中的二價鐵離子和包衣中的三價鐵離子與過碳酸鈉中的H2O2作用產生羥基自由基，與廢水中的有機汙染分子RH反應生成游離基R，R進一步氧化成CO2及H2O從而使廢水中的COD大大降低，同時可破壞發色基團。二、三價鐵離子協同的「類芬頓氧化」作用有極高的氧化效應(較芬頓試劑少用50％以上的有效H2O2)。
文檔編號C02F1/72GK103241825SQ20121038973
公開日2013年8月14日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者陳躬, 宋昆元 申請人:上海愛啟生態科技有限公司, 宋昆元