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一种亚铁离子联合溶解氧活化连二亚硫酸盐高级氧化处理废水中难降解有机物的方法


技术摘要:
本发明涉及一种亚铁离子联合溶解氧活化连二亚硫酸盐高级氧化处理废水中难降解有机物的方法,包括:常温条件下,向含有难降解有机污染物的废水中,先加入亚铁盐,后加入连二亚硫酸盐,在含一定溶解氧下发生反应,其中连二亚硫酸盐与废水中难降解有机污染物的摩尔比为50:  全部
背景技术:
随着人口的增长、工业规模的不断扩大,导致有毒有害物质污染物(如农药、内分 泌干扰物、个人护理用品、药物等)大量汇入水体,造成水环境严重污染。水质的不断恶化, 给人们的生活和生产带来了巨大的威胁,也给常规饮用水处理工艺带来了极大的挑战。上 述有机污染物在环境中存留时间长、危害程度大、处理难度大且具有生物富集性,针对此类 污染物的处理技术研究一直是当前国内外环保科技界的研究热点,其中高级氧化工艺 (AOPs)因其能产生强活性的自由基而具备处理此类难降解有机污染物的潜力和能力。 高级氧化工艺已被广泛用于去除饮用水和废水中的难降解有机污染物,这些污染 物主要基于原位生成高活性氧物质,如羟基自由基(·OH),硫酸根(SO ·-4 ),超氧自由基 (O ·-2 )和单线态氧(1O2)。与·OH相比,SO ·-4 的寿命较长(半衰期为4s),并且标准氧化还原电 位为2.5V,与强氧化性的·OH相近。研究发现,在中性条件下,SO ·-4 的氧化还原电位甚至 比·OH还要高,多数难降解有机污染物都能够被SO ·-4 完全降解,主要通过夺取氢原子或向 不饱和碳上提供电子等方式实现。 传统SO ·-4 由过一硫酸盐或过二硫酸盐在过渡金属、热、紫外光照射等活化条件下 分解产生。在实际应用中,硫酸根自由基的产生方式主要有两种,一种是过渡金属离子活化 分解过硫酸盐,如钴离子Co2 、亚铁离子Fe2 、镍离子Ni 等;另一种是能量激发分解过硫酸 盐,主要包括光能、热能和超声等方式。此外,有研究表明在溶解氧存在条件下,亚硫酸盐同 样可以在过渡金属活化下产生SO ·-4 ,构建Fe2 /亚硫酸盐高级氧化体系处理难降解有机物。 因此,具备相似性质的连二亚硫酸盐是否也具备过渡金属活化产生强活性自由基降解持久 性污染物的能力值得继续研究。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题,就是提供一种亚铁离子联合溶解氧活化连二亚硫酸 盐高级氧化处理废水中难降解有机物的方法,本发明在常温常压下进行,反应温和,无外加 能源,环境友好,易于操作且成本低,在环境污染治理领域具有很大的应用潜力。 解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案: 一种亚铁离子联合溶解氧活化连二亚硫酸盐高级氧化处理废水中难降解有机物 的方法,其特征是包括以下步骤: 常温条件下,向含有难降解有机污染物的废水中,先加入亚铁盐,后加入连二亚硫 酸盐,在含浓度为不低于5.0mg/L的溶解氧下发生反应,其中连二亚硫酸盐与废水中难降解 有机污染物的摩尔比为50:1~500:1。 3 CN 111573814 A 说 明 书 2/5 页 所述的难降解有机污染物指具有高毒性、持久性、生物积累性等特征的持久性有 机污染物。 所述的亚铁盐为含亚铁离子(Fe2 )的正盐或复盐类物质。 所述的含亚铁离子(Fe2 )盐类包括硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、氯化亚铁等中的一种。 所述的连二亚硫酸盐为含连二亚硫酸根(S 2-2O4 )的盐类。 所述的含连二亚硫酸根(S2O 2-4 )的盐类包括连二亚硫酸钠、连二亚硫酸钾、连二亚 硫酸铵、低亚硫酸钠和低亚硫酸钾。 所述的室温反应条件为5~50℃。 所述的反应pH条件为4.0~9.0。 所述的亚铁离子(Fe2 )与连二亚硫酸盐(S2O 2-4 )反应的摩尔比为1:10~5:1。 所述反应时间为不少于3.0min。 本发明的原理:亚铁离子与连二亚硫酸盐二者在含溶解氧条件混合后,其中连二 亚硫酸盐可被活化产生硫酸根自由基(SO ·-4 )和羟基自由基(·OH)等强活性基团,产生的强 活性基团对难降解有机污染物具有明显的处理效果。 有益效果: (1)本发明基于连二亚硫酸盐为自由基发生源的高级氧化技术,开拓出异于过硫 酸盐的硫酸根自由基高级氧化技术; (2)本发明在常温常压下进行,反应温和,无外加能源,环境友好,易于操作,处理 药剂运输方便,对去除水中难降解有机污染物具有良好的效果,在环境污染治理领域有很 大的应用潜力。 附图说明 图1为亚铁离子/连二亚硫酸盐体系降解阿特拉津效果示意图。
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