[发明专利]绿锈协同零价铁还原水中亚硝基二甲胺的水处理方法

说明书

一种绿锈协同零价铁还原水中亚硝基二甲胺的水处理方法，所述方法包括以下步骤：1)配置设定容量的去离子无氧水，初始pH值为7.0；然后加入10g·L^‑1的铁粉，再分别加入2.5～15g·L^‑1的绿锈，最后加入100μg·L^‑1NDMA，盖紧瓶盖，放入旋转培养器中避光旋转；2)定时取样，所取样品采用针筒经0.22～0.45μm的滤膜进行压滤分离未反应的铁粉和绿锈，从而终止反应，所得水样用于对于NDMA浓度的分析测试。本发明提高NDMA的降解速率。

技术领域

本发明创造属于给水处理领域，涉及一种金属协同还原的化学方法。

背景技术

亚硝基二甲胺(NDMA)是一种具有高致癌风险的物质，在世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中NDMA被归为2A类致癌物。NDMA存在于很多工业生产的过程中，如制革、橡胶和轮胎制造、农药和染料生产、去污剂和表面活性剂制造、鱼类加工、铸造等。人们在水源中检出了NDMA，随后的研究发现其出现在饮用水处理厂和污水处理厂的消毒过程中，是一种消毒副产物。NDMA在水中的广泛存在，引起了水处理领域的高度关注，因此需要开发能对其进行有效控制的技术。

由于NDMA具有高溶解性、低挥发性、较小的辛醇/水分配系数、分子小且不带电，常用的处理手段(如自然挥发、气提、土壤和活性炭吸附、反渗透)不能对其进行有效处理。现有对其的强化处理技术主要包括生物法、膜截留、吸附、臭氧氧化、紫外光解和零价铁还原法。生物法的半衰期过长限制了其应用。反渗透膜和纳滤膜对其没有完全截留作用。疏水类吸附材料不能有效地吸附NDMA。臭氧不能直接和NDMA反应，其和过氧化氢或者紫外联用产生的羟基自由基的反应会受到水中自由基抑制剂的限制。紫外光解可以有效降解NDMA，但其需要正常消毒处理的10倍的紫外光剂量，大约为1000mJ·cm^-2，能耗较高。

发明内容

为了克服已有技术的降解NDMA速度较慢、能耗较高的不足,本发明提供了一种提高NDMA的降解速率的绿锈(GR)协同零价铁还原水中亚硝基二甲胺的水处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种绿锈协同零价铁还原水中亚硝基二甲胺的水处理方法，所述方法包括以下步骤：

1)配置设定容量的去离子无氧水，初始pH值为7.0；然后加入10g·L^-1的铁粉，再分别加入2.5～15g·L^-1的绿锈，最后加入100μg·L^-1NDMA，盖紧瓶盖，放入旋转培养器中避光旋转；

2)定时取样，所取样品采用针筒经0.22～0.45μm的滤膜进行压滤分离未反应的铁粉和绿锈，从而终止反应，所得水样用于对于NDMA浓度的分析测试。

进一步，所述步骤1)中，放入旋转培养器QB-328中以45r·min^-1的转速避光旋转。

再进一步，所述步骤2)中，反应时间为168～180h。

本发明的技术构思为：为了能够在实际水处理中得以应用，需要建立一种新的能有效去除水中NDMA的简单易行的处理方法。零价铁还原技术的原料来源广泛，价格便宜，容易取材，已被应用于去除NDMA，但零价铁还原NDMA反应时间较长，去除率低，如果能找出一类物质促进零价铁还原从而有效降解NDMA，将会成为一种新的简单易行的水处理技术。绿锈是一种铁的氧化产物，其结构中具有二价铁，具有一定的还原能力，但其还原能力低于零价铁，将其和零价铁联用会形成电势差，从而加快零价铁给出电子的速率，从而提高其对NDMA的降解速率。

本发明的有益效果主要表现在：零价铁粉在绿锈的协同下能有效地去除水中存在的NDMA。

附图说明