[发明专利]一种利用低浓度过氧乙酸中过氧化氢组分协同降解村镇污水中难降解有机物的方法

说明书

本发明提供一种利用低浓度过氧乙酸中过氧化氢组分协同降解村镇污水中难降解有机物的方法，在含有抗生素的水中加入作为催化剂的纳米零价铁和作为氧化剂的含有过氧化氢的低浓度过氧乙酸溶液，并用1低压汞灯发出的紫外光照射混合溶液，通过纳米零价铁和紫外光共同活化所述氧化剂产生的强氧化性自由基，以及紫外直接光解的作用来协同降解村镇污水中难降解有机物。本发明通过利用低浓度过氧乙酸中的过氧化氢协同过氧乙酸，并投加nZVI催化剂同时紫外光照射构建了nZVI/UV/PAA非均相强化系统，利用nZVI和UV活化产生强氧化性自由基对抗生素进行氧化去除，具有处理效率高、操作简便、催化剂重复使用性能好以及成本较低等特点。

技术领域

本发明属于水处理技术与应用领域，具体涉及一种利用低浓度过氧乙酸中过氧化氢组分协同降解村镇污水中难降解有机物的方法。

背景技术

近年来，环境研究的重点已从传统的环境污染物(如多氯联苯，二噁英和农药)扩展到某些新兴污染物。而抗生素由于其难降解性以及可能对人类健康和环境的重大影响，已被纳入新兴环境污染物的范畴。螺旋霉素(SPI)是一种常见的大环内酯类兽药抗生素，因能够治疗家禽肺炎、肠炎及呼吸道感染等疾病，且能缓解应激反应及提高生长率而被大量使用。水环境中已经广泛检测出螺旋霉素的存在。

值得注意的是，现阶段我国村镇生活污水处理程度较低，村镇生活污水处理设施对抗生素的去除效果不理想，其中螺旋霉素作为一类常用的难降解兽用抗生素在村镇污水中被频繁检出。以螺旋霉素为代表的大环内酯类抗生素药物生物降解性能较差，并含有二甲胺基团，在消毒过程中具备较高的亚硝胺类消毒副产物的生成潜能，这势必会对尾水的再生利用产生潜在风险。因此，很有必要对此类抗生素高效去除方法进行进一步研究与验证。

根据水体中残留的兽药类抗生素具有毒性强、成分复杂、处理难度较大等特点，高级氧化技术(AOPs)在处理此类难降解抗生素废水处理领域有着广阔的应用前景。而基于过氧乙酸(PAA)的AOPs被认为是有别于传统AOPs去除污水中难降解新兴污染物的新技术。由于PAA自身的氧化性能相对较弱，对部分难降解新兴污染物的去除并不有效，而一旦被活化，其氧化性能则大大增加。最近的研究表明，PAA可以通过使用外部能量(例如：热，UV和自然光等)或催化剂(例如：金属离子，活性炭纤维等)来进行活化，除了产生羟基自由基(·OH)外，还会产生以碳为中心的有机自由基，从而对污水中的新兴污染物实现高效降解。