[发明专利]一种离子液体-过氧化氢协同处理有机物污水的方法

说明书

本发明公开了一种离子液体协同过氧化氢降解有机物污水的方法，属于环境保护技术领域，本发明以苯胺污水为例，通过改变加入过氧化氢的量、溶液pH值、苯胺废水的初浓度、反应时间等因素对苯胺降解效果的影响，并采用正交试验法，确定过氧化氢降解苯胺的最佳工艺条件。在此基础上研究改变加入离子液体的量对苯胺降解效果的影响，确定了离子液体协同过氧化氢降解苯胺的最佳工艺条件：离子液体浓度为0.6g/L，过氧化氢加入量为0.3mL，时间为10min，pH＝6，苯胺废水初浓度为30mg/L，室温约18℃，降解率为96.2％。最终发现离子液体协同过氧化氢的降解率较高，处理后的苯胺污水达到国家的一级排放标准。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，特别是涉及一种离子液体-过氧化氢协同处理有机物污水的方法。

背景技术

随着工业迅速发展，污水种类的数量快速增加，对水体的污染也日趋严重。有机污水的成分和种类更加复杂，处理起来更加困难。

比如市政污泥厌氧氨氧化出水和垃圾渗滤液均为高浓度、高污染难降解的有机污水。这些水质中含有好氧有机污染物和各类金属和氨氮类化合物，该水质中COD、BOD的浓度高达几万，远高于城市污水。

此外这类污水中有难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化合物、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酚类化合物和苯胺类化合物等。随着时间的推移，这些污水的水质越来越差，BOD/COD＜0.1，几乎不具备生化性。

目前这类污水的处理方法包括：吸附法、化学沉淀法、密度分离法、催化氧化法、反渗透、气提及湿式氧化法。生化方法降解有机物的效率可达50-80％，但是成本较高，不适合大量污水的处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种离子液体-过氧化氢协同处理有机污水的方法，提高有机物的降解率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种离子液体-过氧化氢协同处理有机物污水的方法，包括以下步骤：

(1)调节有机物污水的pH至6-7，在有机物污水中加入过氧化氢和离子液体，静置10min-60min；以苯胺模拟有机物污水为例，随着时间的延长，苯胺的降解率逐步升高，在40min时达到79.2％。再增加反应时间，苯胺降解率的增加不明显，降解率趋于平稳，这说明氧化反应已经接近平衡状态，继续延长反应时间对平衡状态没有影响。根据自由基反应理论，过氧化氢分解产生·OH自由基和·H自由基，适当延长时间时，大量非常活泼的·OH自由基将水中的有机物彻底氧化成CO₂和H₂O。随着时间的延长，水中自由基或带电离子逐渐减少，所以降解率增长逐渐减缓直至停止；

(2)在步骤(1)得到的反应液中加入硫酸氢钾溶液调节pH至1.5-2.0，加入1滴亚硝酸钠溶液，摇匀，静置3min-5min；

(3)在步骤(2)得到的反应溶液中加入氨基磺酸铵溶液，充分振荡，静置3min-5min。

优选的，过氧化氢在有机物污水中的添加量为1％-6％。以苯胺模拟有机物污水为例，随着过氧化氢投加量的增加，污水中苯胺降解率先增大，而后出现明显下降。当过氧化氢投加量为3％时，苯胺的降解率达到最大值86.8％。过氧化氢投加量对污水处理效果有至关重要的影响：在过氧化氢浓度较低时，·OH的量随过氧化氢投加量的增加而增加，因而降解率增大；但随着过氧化氢的投加量达到一定程度后，苯胺降解率出现下降，这是因为当过氧化氢投加量过高时，过量的过氧化氢不但不能通过分解产生更多的·OH自由基，还会发生如下反应：

H₂O₂+·OH→HOO·+H₂O

此外自由基间还会发生如下反应：

HOO·+·OH→H₂O+O₂