一种去除水体中微污染物的方法技术

本发明专利技术提供了一种去除水体中微污染物的方法，将可溶性高锰酸盐与含有微污染物的水体混合，在紫外光辐照下进行氧化反应。本发明专利技术利用紫外光活化高锰酸盐，提高了高锰酸盐的氧化能力，不需要额外添加还原剂或者催化剂就可以高效去除水体中的微污染物，且不产生二次污染，操作简便，可以应用于对含有微污染物的水体进行预氧化或者深度后处理。

A method of removing micro pollutants in water body

The invention provides a method for removing micropollutants in the water body, and mixing the soluble permanganate with the water body containing micropollutants and oxidizing under ultraviolet radiation. The invention uses ultraviolet light to activate permanganate, improves the oxidation capacity of permanganate, and does not need additional reducing agent or catalyst to efficiently remove micro pollutants in water body without two pollution. It is easy to operate and can be applied to pre oxidation or depth of water containing micro pollutants. Reason.

【技术实现步骤摘要】
一种去除水体中微污染物的方法
本专利技术涉及水处理
，具体涉及一种去除水体中微污染物的方法。
技术介绍
随着工农业水平的迅速发展及人民生活水平的不断提高，大量有毒有害的微污染物，如药物与个人护理品(PPCPs)、持久性有机污染物(POPs)、农药、石油类有机污染物、化工产品及其他各类人造化学品排入自然水体；同时，藻类或细菌的繁殖引起了水体中藻毒素、嗅味物质以及内毒素含量增加的问题，使水体受到严重污染。高锰酸盐氧化是一种常见的用于预氧化或者氧化的水处理技术。高锰酸盐是一种绿色的氧化剂，在氧化降解微污染物过程中不会产生有毒、有害的卤代消毒副产物，而且易于操作使用、便于运输、价格低廉。高锰酸盐能与多电子有机物基团，如酚类、不饱和烃类物质反应，从而去除有类似结构的微污染物。然而，高锰酸盐氧化能力有限，对于绝大多数微污染物氧化速率较慢，对一些结构稳定的微污染物，如甲硝唑、奥硝唑、氯霉素、布洛芬、吉非罗齐、扑里米酮、大环内酯等物质，不能氧化去除。因此，在水体受到微污染物污染的威胁下，研究去除水体中微污染物的方法从而有效地提高水质安全性，对水资源的可持续利用和社会发展具有极其重要的战略意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种去除水体中微污染物的方法，本专利技术提供的方法能够有效去除水体中微污染物。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去除水体中微污染物的方法，包括以下步骤：将可溶性高锰酸盐与含有微污染物的水体混合，在紫外光辐照下进行氧化反应。优选地，所述可溶性高锰酸盐包括高锰酸钾和/或高锰酸钠。优选地，所述水体中可溶性高锰酸盐的浓度为5～200μmol/L。优选地，所述水体中微污染物包括药物与个人护理品、持久性有机污染物、嗅味物质、藻毒素、内毒素、农药、石油类有机污染和难降解有机物中的一种或几种。优选地，所述水体包括饮用水、自来水、地表水、地下水、生活污水或工业废水。优选地，所述紫外光的波长为254nm，光强为40～1500mJ·cm-2。优选地，所述紫外光由紫外灯管提供；所述紫外灯管的光源包括发光二极管、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、汞齐紫外灯、卤素灯、氙灯、黑灯、真空紫外灯、X射线、α射线、γ射线和太阳光中的一种或几种。优选地，所述紫外光辐照的方式为过流式、浸没式或表面辐照式。优选地，所述氧化反应的温度为20～40℃；氧化反应的时间为10～30min。优选地，所述氧化反应在pH值为4～9的条件下进行。本专利技术提供了一种去除水体中微污染物的方法，将可溶性高锰酸盐与含有微污染物的水体混合，在紫外光辐照下进行氧化反应。本专利技术利用紫外光活化高锰酸盐，提高了高锰酸盐的氧化能力，不需要额外添加还原剂或者催化剂就可以高效去除水体中的微污染物，且不产生二次污染，操作简便，可以应用于对含有微污染物的水体进行预氧化或者深度后处理。实施例的实验结果表明，采用本专利技术提供的方法，当紫外光辐照和高锰酸盐联合作用时，萘啶酸、氟甲奎和布洛芬的去除效率大幅度增加，一级反应速率常数分别为0.76、0.189和0.162min-1，解决了单独采用高锰酸盐氧化能力不足的问题，且比单独紫外光辐照的一级反应速率常数分别增加了17.1、6.56和2.77倍。附图说明图1为纯水中萘啶酸的降解曲线图；图2为纯水中氟甲奎的降解曲线图；图3为纯水中布洛芬的降解曲线图；图4为纯水和自来水中萘啶酸的降解曲线对比图。具体实施方式本专利技术提供了一种去除水体中微污染物的方法，包括以下步骤：将可溶性高锰酸盐与含有微污染物的水体混合，在紫外光辐照下进行氧化反应。本专利技术利用紫外光活化高锰酸盐，提高了高锰酸盐的氧化能力，不需要额外添加还原剂或者催化剂就可以高效去除水体中的微污染物，可以应用于对含有微污染物的水体进行预氧化或者深度后处理。本专利技术对于所述可溶性高锰酸盐没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的可溶性高锰酸盐即可；在本专利技术中，所述可溶性高锰酸盐优选包括高锰酸钾和/或高锰酸钠。本专利技术对于所述可溶性高锰酸盐的使用方式没有特殊的限定，具体可以直接以固体粉末的形式使用或者以高锰酸盐溶液的形式使用。在本专利技术中，所述水体中可溶性高锰酸盐的浓度优选为5～200μmol/L，更优选为20～100μmol/L，最优选为30～60μmol/L。在本专利技术中，所述水体优选包括饮用水、自来水、地表水、地下水、生活污水或工业废水。本专利技术对于所述水体的具体来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的来源即可。在本专利技术中，所述水体中微污染物优选包括药物与个人护理品(PPCPs)、持久性有机污染物(POPs)、嗅味物质、藻毒素、内毒素、农药、石油类有机污染和难降解有机物中的一种或几种。在本专利技术中，所述PPCPs优选包括处方药物、非处方药物、兽药、天然激素、人造激素、化妆品、人造麝香和X射线造影剂中的一种或几种；所述处方药物和非处方药物优选独立地包括抗生素、镇定剂或抗癫痫药。本专利技术对于上述各类物质中包括的微污染物的具体种类没有特殊的限定，在本专利技术的实施例中，具体是以萘啶酸(nalidixicacid)、氟甲奎(flumequine)和布洛芬(ibuprofen)为目标微污染物验证本专利技术技术方案的可行性。在本专利技术中，所述紫外光的波长优选为254nm，光剂量优选为40～1500mJ·cm-2，更优选为60～1000mJ·cm-2，最优选为80～400mJ·cm-2。在本专利技术的实施例中，为了测定氧化反应的一级反应速率常数，具体是采用光强(mW·cm-2)对紫外光进行限定。本专利技术对于提供所述紫外光的设备没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的能够提供紫外光的设备即可。在本专利技术中，所述紫外光优选由紫外灯管提供；所述紫外灯管的光源优选包括发光二极管、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、汞齐紫外灯、卤素灯、氙灯、黑灯、真空紫外灯、X射线、α射线、γ射线和太阳光中的一种或几种。本专利技术对于所述紫外光辐照的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的辐照方式即可；在本专利技术中，所述紫外光辐照的方式优选为过流式、浸没式或表面辐照式。当所述紫外光辐照的方式为过流式或浸没式时，本专利技术优选将紫外光源嵌套石英管加以保护；本专利技术对于将紫外光源嵌套石英管的具体操作没有特殊的限定，具体的，如采用紫外灯管提供紫外光，所述紫外灯管的管壳用石英玻璃制造。在本专利技术中，所述氧化反应的温度优选为20～40℃，更优选为25～35℃；在本专利技术的实施例中，所述氧化反应具体是在室温下进行，即无需额外的加热或降温。在本专利技术中，所述氧化反应的时间优选为10～30min，更优选为15～25min。在本专利技术中，所述氧化反应优选在pH值为4～9的条件下进行，更优选为5～8，最优选为6～7。本专利技术对于调节pH值所采用的pH值调节剂没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的试剂即可，具体如硼酸缓冲溶液、氢氧化钠溶液或硫酸。本专利技术对于所述pH值调节剂的具体浓度没有特殊的限定，能够满足上述pH值要求即可。在本专利技术中，所述氧化反应优选在搅拌条件下进行；本专利技术对于所述搅拌的速率没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的搅拌速率即可。下面将结合本专利技术中的实施例，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除水体中微污染物的方法，包括以下步骤：将可溶性高锰酸盐与含有微污染物的水体混合，在紫外光辐照下进行氧化反应。

【技术特征摘要】
1.一种去除水体中微污染物的方法，包括以下步骤：将可溶性高锰酸盐与含有微污染物的水体混合，在紫外光辐照下进行氧化反应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可溶性高锰酸盐包括高锰酸钾和/或高锰酸钠。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述水体中可溶性高锰酸盐的浓度为5～200μmol/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水体中微污染物包括药物与个人护理品、持久性有机污染物、嗅味物质、藻毒素、内毒素、农药、石油类有机污染和难降解有机物中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水体包括饮用水、自来水、地表水、地下水、生活污水或工业废水。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：方晶云，郭恺恒，张金松，梁卓健，李艾琳，王安娜，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44