[发明专利]一种利用还原态腐殖酸降解卤代有机污染物的方法在审
申请号: | 202310002238.7 | 申请日: | 2023-01-03 |
公开(公告)号: | CN115959742A | 公开(公告)日: | 2023-04-14 |
发明(设计)人: | 黄理志;崔忠捷 | 申请(专利权)人: | 武汉大学 |
主分类号: | C02F1/461 | 分类号: | C02F1/461;C02F1/70;C02F101/34;C02F101/36 |
代理公司: | 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人: | 詹艺 |
地址: | 430072 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 利用 还原 腐殖 降解 有机 污染物 方法 | ||
本申请公开了一种利用还原态腐殖酸降解卤代有机污染物的方法。本申请方法能够充分利用自然环境中丰富的HA,结合化学还原手段,具有潜在的应用价值。利用HAred的还原能力和还原氧化多次循环能力构建HAred体系,去除(地下)污染水体中HOCs,实现受污染水体的化学修复,减少二次污染的风险,可为当前受HOCs污染水体治理提供新的思路;不仅如此,本申请方法利用HAred形成的还原体系,可在有氧条件下逐渐对HOCs进行完全脱卤,具有低成本、绿色、高效去除能力。本申请方法简单便捷,便于实现,成本节约。
技术领域
本申请涉及地下水原位化学修复技术应用的技术领域,尤其涉及一种利用还原态腐殖酸降解卤代有机污染物的方法。
背景技术
随着我国工业快速发展,饮用水水源中卤代有机物(halogenated organiccontaminants,HOCs)浓度逐渐升高。这些HOCs主要包括氟代有机物、氯代有机物和溴代有机物。HOCs具有毒性强、结构稳定、迁移能力强、生物难降解等特点,不仅对水体环境造成污染,还严重威胁饮用水安全,是一类危害性极大的物质。因此,全球众多环境研究者们致力于寻找高效处理饮用水中HOCs的方法,包括物理法(如气提、吸附、萃取法等)、生物法(如好氧、厌氧法等)和化学法(如氧化、还原法等)。物理法简单易操作,但无法实现污染物的彻底脱卤降解;生物法多限于实验室规模,且通常效率较低。化学法利用氧化/还原剂对HOCs进行脱卤降解,具有效率高、效果好等优势,近些年在污水处理领域被广泛研究。化学还原法通过强还原作用完全或选择性的去除引起HOCs难降解的杂原子,然而该技术存在能耗较高,对反应器要求严格等问题。氧化法分为直接氧化和高级氧化法,直接氧化法受限于氧化剂的氧化电位,其对HOCs的降解效率较低;高级氧化技术能够通过光、电、臭氧和芬顿等方式产生具有强氧化性的自由基等活性物质,从而实现对污染物快速高效的去除,近年来受到了广泛关注。但通常使用的氧化剂材料成本较高,在大规模工业应用上难以可持续,如何有效降低药剂成本同时实现污染物最大化降解一直是环境领域关注的焦点。
腐殖酸(Humic acid,HA)作为天然土壤物质存在于几乎所有的陆地和水生环境中,是一种聚合和多分散的有机化合物。它们具有氧化还原活性,在HA分子中最重要的氧化还原活性部分是官能团,如磺酰基或酚基团,特别是醌类基团。此外,HA能够被微生物、亚铁等还原形成还原态腐殖酸(HAred),且电子可以从HAred转移到其他具有更高氧化还原电位(Eh)的电子受体,如Fe(III)矿物、氧分子等,而自然界中HA廉价易得,利用HAred在有氧条件下的氧化活性促进HOCs的降解,能够极大的降低药剂成本,具有潜在的应用价值,并可为当前地下水修复工作提供新的思路。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种利用还原态腐殖酸去除水中卤代有机污染物的方法,该方法利用亚铁、连二硫酸钠、电化学等对HA进行还原形成HAred,继而HAred活化分子氧产生具有强氧化作用的·OH,使水中HOCs被氧化脱卤降解,从而实现低药剂成本下水中卤代有机物的高效去除。
本申请提供一种利用还原态腐殖酸降解卤代有机污染物的方法,包括以下步骤:
使腐殖酸被还原成还原态腐殖酸HAred;
以所述Hared在有氧条件下降解卤代有机污染物。
合适但非限制性地,腐殖酸被还原成还原态腐殖酸HAred在添加还原剂的条件下实施。
合适但非限制性地,所述还原剂为亚铁盐和/或连二硫酸盐。
合适但非限制性地,所述添加还原剂的同时调节体系的酸碱环境为碱性。
合适但非限制性地,腐殖酸被还原成还原态腐殖酸HAred在阴极通电还原的条件下实施。
合适但非限制性地,所述阴极通电还原的的同时调节体系的酸碱环境为碱性。
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