[发明专利]利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除水中有机污染物的方法，适用于工业有机废水处理、地下水及土壤有机污染修复领域。

背景技术

近些年来，伴随着经济和社会的高速发展，我国的水环境污染较严重，其中地表河流湖泊、地下水体和土壤受到的持久性难降解有机物污染尤为严重。目前，地表水体、地下水体和土壤有机污染的常见修复方法有物理吸附法、化学还原法、生物降解法、化学沉淀法及高级氧化法等。其中，高级氧化方法由于能生成很高氧化还原电位的活性自由基，能快速氧化降解污染水体中的有机污染物，进而提高有机污染物的可生物降解性或将其彻底矿化，具有污染修复效果好、修复速度快等的优点从而在工程实践中受到广泛运用。

过二硫酸盐作为一种新型水处理氧化剂，具有在水和土壤中稳定性强、不易被无效分解、能活化产生高氧化能力的自由基等优点。基于过二硫酸盐活化生成活性自由基的高级氧化技术，被广大水处理工作者认为是一种具有广泛应用前景的高级氧化水处理技术。过二硫酸盐常通过碱活化、过渡金属离子活化、多相催化剂活化、紫外辐射、微波辐射或超声空化等方式生成具有高氧化活性的硫酸根自由基和羟基自由基来降解水和土壤中各类持久性难降解有机污染物。上述这些基于活化过二硫酸盐生成高硫酸根自由基和羟基自由基降解有机污染物的方法，具有自由基生成速率快、有机污染物降解速度快等优点。然而，这些过二硫酸盐的活化方式在实际工程应用中均存在一些有待解决的各类问题，比如采用加热、紫外、微波及超声等活化方式固然可以快速地生成自由基，但也存在一次性投入成本高、运行费用高等问题；采用银离子活化过二硫酸盐生成活性自由基处理水中有机污染物时，存在银离子价格高昂等问题；采用多相催化剂活化过二硫酸盐处理水中有机污染物时，也存在自由基生成速度慢、有机物降解效率低等问题。近来，有人发现羟胺同样可以活化过二硫酸盐产生活性自由基，然而羟胺/过二硫酸盐反应体系也存在活性自由基生成速度慢的缺点。因此，当采用羟胺/过二硫酸盐反应体系来修复地表水体、地下水体和土壤有机污染时，存在有机污染物降解速率慢及去除效率低的问题。

发明内容

本发明是要解决目前羟胺/过二硫酸盐反应体系存在的自由基生成速度慢、水中有机污染物去除速度慢及降解效率低的技术问题，从而提供了利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法。

本发明的利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法包括以下操作步骤：

用高氯酸、氢氧化钠等将待处理水体pH值调为2-6，然后将羟胺、过二硫酸盐以及亚铁离子和/或铁离子加入水体，在水温为0-35℃下搅拌反应10-60分钟，即完成利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法。其中，待处理水体中有机污染物、羟胺、过二硫酸盐和亚铁或铁离子的摩尔浓度比为0.001-0.2:0.2-2:1:0.0001-0.1。

本发明包括以下有益效果：

1、本发明不需要额外进行曝气、加热、紫外辐照、微波辐照、超声空化及外加电磁场，仅需投加少量的亚铁和/或铁离子就极大地促进羟胺/过二硫酸盐体系生成自由基来降解水中有机污染物。

2、本发明具有自由基生成速度快、有机污染物去除效率高、羟胺和过二硫酸盐利用率高、铁泥产量少甚至不产生、不必增加其他处理设备、一次性投入成本低、运行费用低、操作简单易行、适用范围广等优点。

3、本发明与不加入亚铁及铁离子的羟胺/过二硫酸盐体系相比，具有自由基生成速度更快、有机污染物去除率可提高5-40倍等优点。

附图说明

图1为试验一中羟胺/过二硫酸盐体系对4-氯酚的去除效果和加入亚铁离子后对4-氯酚的去除效果的曲线图。其中，▲为试验一中羟胺/过二硫酸盐体系对4-氯酚的去除效果曲线；■为加入亚铁离子后对4-氯酚的去除效果曲线。

图2为试验二中羟胺/过二硫酸盐体系对4-氯酚的去除效果和加入铁离子后对4-氯酚的去除效果的曲线图。其中，▲为试验二中羟胺/过二硫酸盐体系对4-氯酚的去除效果曲线；■为加入铁离子后对4-氯酚的去除效果曲线。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法包括以下操作步骤：