[发明专利]一种可见光下通过光敏剂对含二甲亚砜废水进行光催化氧化处理工艺

说明书

本发明属于水污染物净化处理技术领域，特别涉及一种可见光下通过光敏剂对含二甲亚砜废水进行光催化氧化处理工艺，使用光敏剂和双氧水在可见光照射下对含二甲亚砜的水体进行处理，其中，光敏剂包括虎红、罗丹明、亚甲基蓝、核固红、螺[芴‑9,9'‑氧杂蒽]，光敏剂与水体中的二甲亚砜的质量比为0.5～1：100。这几种光敏剂吸收可见光后自身生成引发自由基，并且其生成的引发自由基能够与过氧化氢发生交换，使过氧化氢分解成氧化自由基与二甲亚砜反应。

技术领域

本发明属于水污染物净化处理技术领域，特别涉及一种可见光下通过光敏剂对含二甲亚砜废水进行光催化氧化处理工艺。

背景技术

二甲亚砜(dimethyl sulfoxide，DMSO)是一种含硫极性非质子有机溶剂，能够任意比和乙醇、甲苯、氯仿等大多数有机溶剂和水互溶，具有溶解性好、沸点高、无毒等特点，被广泛用于石油化工、人造纤维、印染、药物合成等行业。虽然二甲亚砜无毒，但是它能将溶解的有毒物质带入水体和生物体中，引起中毒，因此即使水体中的二甲亚砜是少量存在的，但还是需要将其与水体分离。

二甲亚砜生化处理难度较大，采用二甲亚砜作为原料或辅料的工艺所产生的废水，往往化学需氧量(COD)高，可生化性差，生化处理容易使其降解成二甲硫醚、甲硫醇、硫化氢等恶臭剧毒的化合物，容易造成次生污染。而常规的减压蒸馏虽然能够有效回收高浓度的二甲亚砜废溶剂，但是二甲亚砜沸点高(常压下沸点189℃)，且在90℃以上有1％左右的二甲亚砜发生歧化反应，生成二甲砜和有恶臭气味的二甲硫醚，导致回收的二甲亚砜品质差，需要进一步纯化才能使用。

而对于低浓度的二甲亚砜废水，因为二甲亚砜和水分子间强烈的缔合作用，使得传统萃取吸附分离手段效果很差。

对比二甲亚砜废水的众多处理方法来看，其中较为可行的一种处理方法是高级氧化法，该方法是向二甲亚砜废水中加入双氧水，并对废水进行紫外光光照，使得二甲亚砜被氧化成容易进行生化处理的二甲砜(生成的二甲砜本身量少，且容易被进一步氧化，所以残留量会更低，因此其带入其他有毒物质的程度远小于二甲亚砜，可以不考虑)、甲磺酸、硫酸以及甲醛等，且不会产生二甲硫醚、甲硫醇、硫化氢等恶臭剧毒化合物，满足绿色环保的工业化废物处理要求。

然而二甲亚砜废水的紫外光/双氧水高级氧化工艺没有得到广泛地应用，究其根本，二甲亚砜废水的紫外光/双氧水高级氧化工艺有两大缺陷：其一是紫外光的发生装置，这类装置往往能耗高，光谱中有效的紫外波段强度不足，光照中大部分波长不在双氧水的吸收波长范围内，使得光照中大量能量被浪费，效率降低，其二是严苛的设备透光性要求，有实验研究表明双氧水在UV-B和UV-C紫外光照下，会大量分解成HO和HO₂等高氧化活性自由基，但是需要使用加工难度高且昂贵的石英玻璃材料制作的玻璃容器才能使得UV-B和UV-C波段紫透过，使得设备加工成为这一工艺难以逾越的门槛。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可见光下通过光敏剂对含二甲亚砜废水进行光催化氧化处理工艺，使用光敏剂和双氧水在可见光照射下对含二甲亚砜的水体进行处理，

其中，光敏剂包括虎红、罗丹明、亚甲基蓝、核固红、螺[芴-9,9'-氧杂蒽]中的一种或几种的组合，这几种光敏剂吸收可见光后自身生成引发自由基，并且其生成的引发自由基能够与过氧化氢发生交换，使过氧化氢分解成氧化自由基从而进一步与二甲亚砜反应，

作为优选：光敏剂为罗丹明B、核固红、螺[芴-9,9'-氧杂蒽]按1.7～2.1：2.2～2.4：0.9～1.2的质量比复配而成，

在用量上，光敏剂与水体中的二甲亚砜的质量比为0.5～1：100，

双氧水中过氧化氢的溶质质量分数为10％～30％，

双氧水与水体中的二甲亚砜的质量比为150～200：100。