利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法技术

本发明专利技术公开了利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法，涉及一种利用高级氧化技术去除水中有机污染物的方法。本发明专利技术的方法步骤包括：用高氯酸、氢氧化钠等将待处理水体pH值调为2～6，然后将羟胺、过二硫酸盐以及亚铁离子和/或铁离子加入水体，在水温为0～35℃下搅拌反应10～60分钟，即完成利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法。本发明专利技术与不加入亚铁和铁离子的羟胺/过二硫酸盐反应体系相比，活性自由基生成速率和有机污染物去除速率更快，水中污染物的去除率可相应提高5～40倍。本发明专利技术适用于工业有机废水处理、地下水及土壤有机污染修复领域。

Method for removing organic pollutant in water by using ferrous iron and iron ion to strengthen hydroxylamine / over two sulfate system

The invention discloses a method for removing organic pollutants in water by using ferrous iron and iron ions to strengthen hydroxylamine / over two sulfate system, and relates to a method for removing organic pollutants in water by using advanced oxidation technology. The method comprises the following steps including: perchloric acid and sodium hydroxide to treat the water pH value is adjusted to 2 to 6, then two, hydroxylamine sulfate and ferrous ion and / or iron ions are added to the water, the water temperature is 0 to 35 DEG C, stirring for 10 to 60 minutes, to strengthen the two / hydroxylamine method sulphate removal of organic pollutants in water by using ferrous and iron ion is completed. The present invention and not adding ferrous and iron ion / hydroxylamine two sulfate reaction system compared to faster removal of reactive free radicals and the rate of organic pollutants, water pollutants removal rate can be increased 5 ~ 40 times. The invention is suitable for industrial organic waste water treatment, groundwater and soil organic pollution restoration field.

【技术实现步骤摘要】
利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法
本专利技术涉及一种去除水中有机污染物的方法，适用于工业有机废水处理、地下水及土壤有机污染修复领域。
技术介绍
近些年来，伴随着经济和社会的高速发展，我国的水环境污染较严重，其中地表河流湖泊、地下水体和土壤受到的持久性难降解有机物污染尤为严重。目前，地表水体、地下水体和土壤有机污染的常见修复方法有物理吸附法、化学还原法、生物降解法、化学沉淀法及高级氧化法等。其中，高级氧化方法由于能生成很高氧化还原电位的活性自由基，能快速氧化降解污染水体中的有机污染物，进而提高有机污染物的可生物降解性或将其彻底矿化，具有污染修复效果好、修复速度快等的优点从而在工程实践中受到广泛运用。过二硫酸盐作为一种新型水处理氧化剂，具有在水和土壤中稳定性强、不易被无效分解、能活化产生高氧化能力的自由基等优点。基于过二硫酸盐活化生成活性自由基的高级氧化技术，被广大水处理工作者认为是一种具有广泛应用前景的高级氧化水处理技术。过二硫酸盐常通过碱活化、过渡金属离子活化、多相催化剂活化、紫外辐射、微波辐射或超声空化等方式生成具有高氧化活性的硫酸根自由基和羟基自由基来降解水和土壤中各类持久性难降解有机污染物。上述这些基于活化过二硫酸盐生成高硫酸根自由基和羟基自由基降解有机污染物的方法，具有自由基生成速率快、有机污染物降解速度快等优点。然而，这些过二硫酸盐的活化方式在实际工程应用中均存在一些有待解决的各类问题，比如采用加热、紫外、微波及超声等活化方式固然可以快速地生成自由基，但也存在一次性投入成本高、运行费用高等问题；采用银离子活化过二硫酸盐生成活性自由基处理水中有机污染物时，存在银离子价格高昂等问题；采用多相催化剂活化过二硫酸盐处理水中有机污染物时，也存在自由基生成速度慢、有机物降解效率低等问题。近来，有人发现羟胺同样可以活化过二硫酸盐产生活性自由基，然而羟胺/过二硫酸盐反应体系也存在活性自由基生成速度慢的缺点。因此，当采用羟胺/过二硫酸盐反应体系来修复地表水体、地下水体和土壤有机污染时，存在有机污染物降解速率慢及去除效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术是要解决目前羟胺/过二硫酸盐反应体系存在的自由基生成速度慢、水中有机污染物去除速度慢及降解效率低的技术问题，从而提供了利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法。本专利技术的利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法包括以下操作步骤：用高氯酸、氢氧化钠等将待处理水体pH值调为2-6，然后将羟胺、过二硫酸盐以及亚铁离子和/或铁离子加入水体，在水温为0-35℃下搅拌反应10-60分钟，即完成利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法。其中，待处理水体中有机污染物、羟胺、过二硫酸盐和亚铁或铁离子的摩尔浓度比为0.001-0.2:0.2-2:1:0.0001-0.1。本专利技术包括以下有益效果：1、本专利技术不需要额外进行曝气、加热、紫外辐照、微波辐照、超声空化及外加电磁场，仅需投加少量的亚铁和/或铁离子就极大地促进羟胺/过二硫酸盐体系生成自由基来降解水中有机污染物。2、本专利技术具有自由基生成速度快、有机污染物去除效率高、羟胺和过二硫酸盐利用率高、铁泥产量少甚至不产生、不必增加其他处理设备、一次性投入成本低、运行费用低、操作简单易行、适用范围广等优点。3、本专利技术与不加入亚铁及铁离子的羟胺/过二硫酸盐体系相比，具有自由基生成速度更快、有机污染物去除率可提高5-40倍等优点。附图说明图1为试验一中羟胺/过二硫酸盐体系对4-氯酚的去除效果和加入亚铁离子后对4-氯酚的去除效果的曲线图。其中，▲为试验一中羟胺/过二硫酸盐体系对4-氯酚的去除效果曲线；■为加入亚铁离子后对4-氯酚的去除效果曲线。图2为试验二中羟胺/过二硫酸盐体系对4-氯酚的去除效果和加入铁离子后对4-氯酚的去除效果的曲线图。其中，▲为试验二中羟胺/过二硫酸盐体系对4-氯酚的去除效果曲线；■为加入铁离子后对4-氯酚的去除效果曲线。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式的利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法包括以下操作步骤：用高氯酸、氢氧化钠等将待处理水体pH值调为2-6，然后将羟胺、过二硫酸盐以及亚铁离子和/或铁离子加入水体，在水温为0-35℃下搅拌反应10-60分钟，即完成利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法。其中，待处理水体中有机污染物、羟胺、过二硫酸盐和亚铁或铁离子的摩尔浓度比为0.001-0.2:0.2-2:1:0.0001-0.1。本实施方式包括以下有益效果：1、本专利技术不需要额外进行曝气、加热、紫外辐照、微波辐照、超声空化及外加电磁场，仅需投加少量的亚铁和/或铁离子就极大地促进羟胺/过二硫酸盐体系生成自由基来降解水中有机污染物。2、本专利技术具有自由基生成速度快、有机污染物去除效率高、羟胺和过二硫酸盐利用率高、铁泥产量少甚至不产生、不必增加其他处理设备、一次性投入成本低、运行费用低、操作简单易行、适用范围广等优点。3、本专利技术与不加入亚铁及铁离子的羟胺/过二硫酸盐体系相比，具有自由基生成速度更快、有机污染物去除率可提高5-40倍等优点。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的羟胺为盐酸羟胺、高氯酸羟胺、硫酸羟胺和羟胺溶液中一种或多种按任意比例混合。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的过二硫酸盐为过二硫酸钾、过二硫酸铵、过二硫酸钠、过二硫酸钙和过二硫酸镁中的一种或多种按任意比例混合。其它与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的亚铁及铁离子为高氯酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁、高氯酸铁、氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中一种或多种按任意比例混合。其它与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述的待处理水体中有机污染物、羟胺、过二硫酸盐和亚铁或铁离子的摩尔浓度比为0.04:0.7:1:0.01。其它与具体实施方式一至四之一相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述的待处理水体初始pH为3和温度为25℃条件下均匀搅拌反应15分钟。其它与具体实施方式一至五之一相同。具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述的强化羟胺/过二硫酸盐体系生成活性自由基氧化降解待处理水体中的有机污染物的方法，不需要再额外进行曝气、加热、紫外辐照、微波辐照、超声空化及外加电磁场。其它与具体实施方式一至六之一相同。通过以下试验验证本专利技术的有益效果：试验一：本试验的利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法包括以下操作步骤：用高氯酸和氢氧化钠溶液将有机污染物为4-氯酚的待处理水体初始pH值调为3，然后向待处理水体中按顺序先后加入盐酸羟胺、过二硫酸钾以及硝酸亚铁，在水温为25℃下均匀搅拌反应15分钟，即完成利用亚铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物4-氯酚的方法。其中，待处理水体中4-氯酚、盐酸羟胺、过二硫酸钾和硝酸亚铁的摩尔浓度比为0.04:0.7:1:0.01。本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法，包括以下操作步骤：用高氯酸和/或氢氧化钠将待处理水体pH值调为2‑6，然后将羟胺、过二硫酸盐以及亚铁离子和/或铁离子加入水体，在水温为0‑35℃下搅拌反应10‑60分钟，即完成利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物；其中，待处理水体中有机污染物、羟胺、过二硫酸盐和亚铁或铁离子的摩尔浓度比为0.001‑0.2:0.2‑2:1:0.0001‑0.1。

【技术特征摘要】
1.利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法，包括以下操作步骤：用高氯酸和/或氢氧化钠将待处理水体pH值调为2-6，然后将羟胺、过二硫酸盐以及亚铁离子和/或铁离子加入水体，在水温为0-35℃下搅拌反应10-60分钟，即完成利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物；其中，待处理水体中有机污染物、羟胺、过二硫酸盐和亚铁或铁离子的摩尔浓度比为0.001-0.2:0.2-2:1:0.0001-0.1。2.根据权利要求1所述的利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法，其特征在于所述的羟胺为盐酸羟胺、高氯酸羟胺、硫酸羟胺和羟胺溶液中一种或多种按任意比例混合。3.根据权利要求1所述的利用亚铁及铁离子强化羟胺/过二硫酸盐体系去除水中有机污染物的方法，其特征在于所述的过二硫酸盐为过二硫酸钾、过二硫酸铵、过二硫酸钠、过二硫酸钙和过二硫酸镁中的一种或多种按任意比例混合。...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹景，刘鑫，蔡婳婳，苑宝玲，周真明，李飞，廖晓斌，刘淑坡，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35