[发明专利]用辉光放电等离子体活化高碘酸盐降解有机污染物的方法

说明书

本发明属于水中有机污染物治理技术领域，尤其涉及一种用辉光放电等离子体活化高碘酸盐降解有机污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）先将磷酸盐和高碘酸盐加入到有机废水中，搅拌均匀制成溶液；2）将该溶液置于辉光放电等离子体发生器中，施加电压和电流在溶液中引发辉光放电形成等离子体，在等离子体区域内生成的高能活性物质进入溶液，将高碘酸盐活化，生成强氧化剂（O^‑.、▪OH、IO₄^‑等），有机污染物被氧化去除；3）待有机废水中的有机污染物含量满足处理要求后，反应结束。本发明的优点是：能将体系中的有机物降解为二氧化碳、水和简单有机物，不引入铁、钴等过渡金属离子，废水中有机物的去除率可达到100%。

技术领域

本发明属于水中有机污染物治理技术领域，尤其涉及一种用辉光放电等离子体活化高碘酸盐降解有机污染物的方法。

背景技术

工业生产过程中大量有毒有害难降解的有机污染物被排放到环境中，使得环境污染问题日趋突出，其中水环境污染问题尤为明显。其中氯苯酚、四溴双酚A等卤代有机物为毒性较大的持久性有机污染物,一旦未经处理或处理不当释放到环境中,就会污染自然生态环境,进而威胁人类安全。处理这类有害污染物特别是难降解污染物更是成为污染治理的难点和重点。

高碘酸盐是一种新型氧化剂，逐渐引起了学者们的关注和研究，并且将其应用于降解水体中有机污染物。近年来，研究发现高碘酸盐经过超声、紫外光照、加热以及金属离子催化剂等方式活化后可以产生强氧化剂，进而更高效的降解有机污染物。目前高碘酸盐活化方法中，加热、紫外或超声活化过程中向废水中输入的能量利用效率较低，污染物的降解效率低；通过过渡金属离子催化活化（如铁、锰或钴等金属离子），则容易造成二次污染，仍需要后继处理。

申请号为202110842293.8的中国发明专利公开了一种利用高碘酸盐去除水中污染物的方法，主要是在60～80℃的环境温度下，通过热激活高碘酸盐来去除水中有机污染物，进而去除有机污染物。对于大量污水中的有机污染物，将其升温到60～80℃，其耗能巨大，在实际应用中存在很大的局限。

申请号为201310495639.7的中国发明专利公开了一种辉光放电等离子体水处理方法，包括以下步骤：待处理污水经过机械处理后，在污水表面放置同电位的水表面电极，水表面电极为柱形，外包裹有绝缘介质，水表面电极接在电源的正极或负极上；污水中放置有与电源负极或正极连接的水中电极，水中电极为裸露的导体材料；水表面电极与污水直接接触，水表面电极的外表面与水面形成有间隙，接通电源，达到起始放电电压后，会在前述间隙内产生辉光放电，生成等离子体，等离子体内生成的高能物质激发水分子生成羟基自由基（▪OH），羟基自由基（▪OH）氧化降解水中的有机污染物，等离子体中的高能物质仅用于激发水分子生成羟基自由基，高能物质利用不充分，辉光放电等离子体能量利用率低。

如何使高碘酸盐以一种更环保低能耗的方法得到激活，使其去除有机污染物的性能得到更大的提升，目前没有更进一步的相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种辉光放电等离子体活化高碘酸盐去除有机污染物的方法，克服现有技术的不足：在辉光放电生成的等离子体区域内的高能活性物质，进入溶液激发水分子生成羟基自由基（▪OH）；同时这些进入溶液中的高能活性物质活化溶液中的高碘酸盐，使其产生大量的强氧化剂（O^-.、▪OH、IO₄^-等），上述强氧化剂共同降解废水中的有机污染物，实现了高碘酸盐的高效活化，提高了辉光放电等离子体的能量利用效率，进而提高了有机污染物的去除效率。相对于高碘酸盐的热活化技术而言，本发明降解有机物过程中，无需加热使污水升温至较高温度，具有节能效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

用辉光放电等离子体活化高碘酸盐降解有机污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将一定量的磷酸盐和高碘酸盐加入到有机废水中，搅拌均匀制成溶液；