[发明专利]一种降解废水中有机物的方法

说明书

本发明提供了一种降解废水中有机物的方法，属于废水处理技术领域，该方案通过在废水中形成二价锰离子/金属配合物体系，利用二价锰离子/金属配合物体系激活四价硫离子形成硫酸根自由基，通过硫酸根自由基对有机物进行降解。该方法可有效解决现有技术中采用二价锰激活四价硫离子时存在的激活效率低的问题。

技术领域

本发明属于有机物降解技术领域，具体涉及一种降解废水中有机物的方法。

背景技术

基于SO4^·-自由基的高级氧化工艺(SR-AOPs)具有比传统Fenton氧化工艺中的羟基自由基具有更广的应用pH范围、更高的氧化还原电位(SO4^·-自由基为2.5～3.1V，OH^·自由基为1.8～2.7V)以及更长的半衰期(SO4^·-自由基为30～40μs，OH^·自由基为1μs)从而得到了广泛的研究和开发。在SR-AOPs中，过硫酸盐(过二硫酸盐(PDS)和过一硫酸氢盐(PMS))经常被用作产生SO4^·-自由基的前驱体。然而，过硫酸盐的应用仍然面临着成本高、酸度大和残留生物毒性的缺陷。亚硫酸盐(S(IV))是一种常见的源于二氧化硫的工业副产物，由于其环境友好性、价格低廉且同样可以被活化生成SO4^·-自由基，因而如何高效地活化S(IV)产生SO4^·-自由基越来越成为研究的重点。

常见的活化S(IV)的方法主要包括热活化、光活化、电活化和过渡金属活化。锰(Mn)是一种常见的过渡金属，具有毒性低，自然储量丰富等特点。Mn常被用于SR-AOPs，被认为是一种优秀的金属催化剂。目前研究多致力于将高锰酸盐、单一或复合锰氧化物与S(IV)结合。然而，因为Mn(II)活化S(IV)时，存在Mn(II)和Mn(III)之间的转化，而处在中碱性溶液中的Mn(III)非常不稳定，会发生歧化反应生成Mn(II)和MnO₂(平衡常数log K＝7～9)，导致水溶液中Mn(II)活化S(IV)的研究与应用受到限制。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种降解废水中有机物的方法，该方法可有效解决现有技术中采用二价锰激活四价硫离子时存在的激活效率低的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种降解废水中有机物的方法，其特征在于，通过在废水中形成二价锰/金属配合物体系，利用二价锰/金属配合物体系激活四价硫形成硫酸根自由基，通过硫酸根自由基对有机物进行降解。

进一步地，具体操作过程如下：将含有机物的水体、二价锰盐和金属配合剂混合，得混合溶液，调节混合溶液pH值为4-10，然后向其中添加亚硫酸盐，搅拌反应即可。

进一步地，混合溶液中二价锰盐与金属配合剂的摩尔比为1:1-10。

进一步地，混合溶液中二价锰盐的浓度为10-100μM。

进一步地，四价硫离子在混合溶液中的浓度为100-800μM。

进一步地，调节混合溶液pH值为6-7.5。

进一步地，于25-35℃条件下反应即可。

进一步地，二价锰盐包括一水合硫酸锰、氯化锰和硝酸锰中的至少一种。

进一步地，金属配合剂为次氮基三乙酸钠盐。

进一步地，亚硫酸盐包括无水亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸钙、亚硫酸氢钠和亚硫酸氢钾中的至少一种。

本发明所产生的有益效果为：