一种水体中1,4‑二恶烷的去除方法技术

本发明专利技术提供了一种水体中1,4‑二恶烷的去除方法，具体为：采用过硫酸盐对含有1,4‑二恶烷的水体进行氧化还原反应。本发明专利技术利用过硫酸根离子的氧化能力，可快速实现对水体中1,4‑二恶烷的降解。本发明专利技术实施例的结果表明，按照本发明专利技术提供的技术方案能够在3～12小时内实现将水体中浓度为100mg/L的1,4‑二恶烷污染物完全降解。

Method for removing 1,4 in the water dioxane two

The present invention provides a method for the removal of 1,4 in water, a dioxane two specifically: redox reaction with water containing sulfate on 1,4 dioxane two. The invention utilizes peroxidation of sulfate ion, realizes the rapid degradation of 1,4 in water dioxane two. The embodiment of the invention, the results show that, according to the technical scheme provided by the invention can be in 3 to 12 hours to achieve the water concentration of 100mg/L 1,4 dioxane two complete degradation of pollutants.

【技术实现步骤摘要】
一种水体中1,4-二恶烷的去除方法
本专利技术属于水体处理的
，尤其涉及一种水体中1,4-二恶烷的去除方法。
技术介绍
1,4-二恶烷，又称二氧六环，是一种有机污染物质，主要用于工业有机产品(如：油漆、涂料、油墨和燃料)的溶剂中，也出现在许多消费产品的副产品(如：洗涤产品、化妆品、洗发液和洗衣剂)中；此外，其也广泛出现在包装、密封、黏附和制药工业。1,4-二恶烷的亲水性强，在水中溶解性好且稳定，在环境中易挥发，且难以吸附在土壤中，会快速转移到水体环境中去。由于1,4-二恶烷对动物及人体具有致癌性，美国环保局和国际癌症研究中心将其划归为2B级致癌物质。根据世界卫生组织的规定，饮用水中1,4-二恶烷的限值为50μg/L。然而，由于1,4-二恶烷是一种新型的有机污染物质，目前只有少数发达国家在相关的饮用水标准中将其列入，并设立了相关的限值要求。比如：美国的密歇根州、马里兰州和马萨苏娜州设立的标准限值分别为：85μg/L、70μg/L和50μg/L；日本饮用水标准中1,4-二恶烷的限值为50μg/L。水体污染物的传统去除方法主要有吸附和空气抽提和微生物降解方法等。然而，由于1,4-二恶烷具有较高的水溶性、较低的辛醇-水分配系数和蒸汽压，结构复杂且目前对1,4-二恶烷的分子结构以及降解机理认识不充分，难以采取针对性强的降解方法；传统的吸附和空气抽提等修复技术和方法无法充分地去除水中的1,4-二恶烷；由于1,4-二恶烷所具有的独特杂环结构，也无法用微生物降解方法完成对1,4-二恶烷的完全去除。因此，传统的水体污染物去除方法在处理水中1,4-二恶烷过程中均遇到了处理不完全且效率不高的问题。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种水体中1,4-二恶烷的去除方法，本专利技术提供的方法能够将水体中的1,4-二恶烷短时间内完全去除。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种水体中1,4-二恶烷的去除方法，包括：采用过硫酸盐对含有1,4-二恶烷的水体进行氧化还原反应。优选的，当所述水体中1,4-二恶烷的浓度为50～5000mg/L时，氧化还原反应的时间为3～80小时。优选的，所述过硫酸盐包括过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸钙中的一种或多种。优选的，所述过硫酸盐的使用量以过硫酸根计，与所述水体中1,4-二恶烷的物质的量比为(50～10)：1。优选的，所述氧化还原反应在激活条件下进行，所述激活包括加热和/或使用激活剂，所述激活剂为二价铁离子。优选的，所述加热的温度为40～60℃。优选的，所述二价铁离子与所述过硫酸盐中过硫酸根的物质的量比不高于1:5。优选的，所述二价铁离子以二价铁盐溶液的形式提供。优选的，所述二价铁盐溶液的浓度为500～1500mg/L。优选的，所述二价铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、和硝酸亚铁盐中的一种或多种。本专利技术提供了一种水体中1,4-二恶烷的去除方法，具体为：采用过硫酸盐对含有1,4-二恶烷的水体进行氧化还原反应。本专利技术利用过硫酸根离子的氧化能力，可快速实现对水体中1,4-二恶烷的降解。本专利技术实施例的结果表明，按照本专利技术提供的技术方案能够在3～12小时内实现将水体中浓度为100mg/L的1,4-二恶烷完全降解。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术中1,4-二恶烷的分解示意图；图2为本专利技术中实施例1、2和3处理后水体中1,4-二恶烷浓度与水体中原始1,4-二恶烷浓度的比值随时间变化曲线；图3为本专利技术实施例4、5和6以及对比例1处理后水体中1,4-二恶烷浓度与水体中原始1,4-二恶烷浓度的比值随时间变化曲线；图4为本专利技术实施例7和对比例3处理后水体中1,4-二恶烷浓度与水体中原始1,4-二恶烷浓度的比值随时间变化曲线；图5为本专利技术实施例10、11和12以及对比例2处理后水体中1,4-二恶烷浓度与水体中原始1,4-二恶烷浓度的比值随时间变化曲线；图6为本专利技术实施例13、14和对比例4处理后水体中1,4-二恶烷浓度与水体中原始1,4-二恶烷浓度的比值随时间变化曲线；图7为本专利技术实施例15、16和17以及对比例5处理后水体中1,4-二恶烷浓度与水体中原始1,4-二恶烷浓度的比值随时间变化曲线。具体实施方式本专利技术提供了一种水体中1,4-二恶烷的去除方法，包括：采用过硫酸盐对含有1,4-二恶烷的水体进行氧化还原反应。本专利技术采用过硫酸盐对水体进行氧化还原反应，利用过硫酸根离子的氧化能力，可快速实现对水体中1,4-二恶烷的降解。在本专利技术中，所述1,4-二恶烷的降解机理如图1所示。由图1可知本专利技术中1,4-二恶烷在过硫酸根离子作用下产生1,4-二恶烷自由基，所产生的1,4-二恶烷自由基在与氧气的共同作用下可以形成过氧化氢自由基，过氧化自由基可以转变为α-oxyl自由基(阿尔法自由基)作为主要中间产物的前体物质。在两条不同的降解路径条件下(路径a和路径b)，α-oxyl自由基可以通过一系列分子内部的转化和氧化反应而转变为反应的中间产物羟基乙醛和羟基乙酸或者乙醛和乙酸。反应的中间产物可通过代谢路径而最终矿化为二氧化碳；整个的氧化处理过程中，不会产生毒性更大的其他有机类污染物质，避免二次污染。另外，当在加热条件下可形成氢氧根离子，氢氧根离子的存在同样会促进1,4-二恶烷产生1,4-二恶烷自由基，提高降解效率，进一步提高对有机污染物的降解。本专利技术采用过硫酸盐对含有1,4-二恶烷的水体进行氧化还原反应。在本专利技术中，所述过硫酸盐优选包括过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸钙中的一种或多种。在本专利技术中，所述过硫酸盐的使用量优选以过硫酸根计，与所述水体中1,4-二恶烷的物质的量比优选为(50～10)：1，进一步优选为(45～12.5)：1，更优选为(40～25)：1。在本专利技术中，过硫酸盐优选采用水溶液的形式；所述过硫酸酸盐水溶液的浓度优选为20～80wt％，进一步优选为30～70wt％，更优选为50wt％。本专利技术，当所述水体中1,4-二恶烷的浓度为50～5000mg/L时，氧化还原反应的时间优选为3～80小时；所述氧化还原反应的时间的长短取决于水体中1,4-二恶烷含量的高低：当所述水体中1,4-二恶烷的浓度为[50，100]mg/L时，氧化还原反应的时间进一步优选为[3,12]h；当所述水体中1,4-二恶烷的浓度为(100，500]mg/L时，氧化还原反应的时间进一步优选为(12,24]h；当所述水体中1,4-二恶烷的浓度为(500，1000]mg/L时，氧化还原反应的时间进一步优选为(24,48]h；当所述水体中1,4-二恶烷的浓度为(1000，2000]mg/L时，氧化还原反应的时间进一步优选为(48,60]h；当所述水体中1,4-二恶烷的浓度为(2000，5000]mg/L时，氧化还原反应的时间进一步优选为(60,80]h。在本专利技术中，当水体中1,4-二恶烷的含量在检测限以下后，所述氧化还原反应完成；在本专利技术中，所述检测限优选为0.01mg/L。在本专利技术中，所述氧化还原反应优选在激活条件下进行，实现过硫酸根向硫酸根离子和硫酸氢根离子的转换，进一步提高氧化能力，促进对水体中1,4-二恶烷的分解降解，进一步缩短降解时间。在本专利技术中，所述激活优选包括加热和/或使用激活剂，所述激活条件优选包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水体中1,4‑二恶烷的去除方法，包括：采用过硫酸盐对含有1,4‑二恶烷的水体进行氧化还原反应。

【技术特征摘要】
1.一种水体中1,4-二恶烷的去除方法，包括：采用过硫酸盐对含有1,4-二恶烷的水体进行氧化还原反应。2.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，当所述水体中1,4-二恶烷的浓度为50～5000mg/L时，氧化还原反应的时间为3～80小时。3.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，所述过硫酸盐包括过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸钙中的一种或多种。4.根据权利要求1或3所述的去除方法，其特征在于，所述过硫酸盐的使用量以过硫酸根计，与所述水体中1,4-二恶烷的物质的量比为(50～10)：1。5.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，所述氧化还原反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙，赵晨淏，侯红，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11