一种将水体中的有害芳烃废物再利用的方法技术

本发明专利技术公开一种将水体中的有害芳烃废物再利用的方法，水体中的有害芳烃废物含取代苯类芳香族化合物，将其废物再利用的方法为将含取代苯类芳香族化合物转变为柠檬酸，具体方法为：在含取代苯类芳香族化合物的水体中加入含过渡金属的化合物，控制水体的pH值，然后在自然光或模拟太阳光照射下进行缺氧光降解操作，使水体中的含取代苯类芳香族化合物转变为柠檬酸。本发明专利技术基于水体自净化作用，通过在接近自然水体环境(pH值)，自然光照条件(光照强度和光照时间)，自然水体溶氧量(没有搅拌和鼓氧过程)下，模拟水体的自净化过程，控制其氧化深度，使水体中含取代苯类芳香族化合物恰好氧化为柠檬酸，成功实现将水体中难处理的有害芳烃废物利用的目的。废物利用的目的。废物利用的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种将水体中的有害芳烃废物再利用的方法


[0001]本专利技术属于环境技术的废水处理领域，具体涉及一种将水体中的有害芳烃废物再利用的方法。

技术介绍

[0002]水资源也是人类生产、生活不可缺少的自然资源，是重要的生态环境要素之一。
[0003]水体虽具有自净化功能，但当水体中的污染物超出其自净化能力时，就会出现严重水体污染。这种危害作用还会对人类健康产生严重威胁，并成为制约经济、社会可持续发展的“瓶颈”。
[0004]芳香族化合物是一类用途广泛，且使用量大的化工产品。在使用和处置过程中，可通过多种途径进入环境，对水体、土壤和大气造成污染。芳香族化合物由于结构，能够长期滞留在环境中，有些芳香族化合物毒性大，具有“三致”作用。研究表明，甲苯、乙苯和二甲苯能够损害中枢神经系统，甲苯还具有血液和遗传生殖毒性，并损害人体肾或肝脏。多种芳香族化合物已被列入我国水环境优先控制污染物，如苯、甲苯、乙苯、二甲苯等。
[0005]由于含芳香族有机污染物废水具有毒性高、难降解的特点，使得生物处理、化学氧化、吸附、膜技术等传统的生物/化学/物理处理方法很难实现其矿化。而且即便是将有害芳烃完全无机矿化，也存在着污染转移的弊病，也并非理想。有害芳烃污染对生态系统、经济发展和人体健康都有很大的危害。
[0006]因此，开发可废物利用的环境友好型的脱除技术非常必要。
[0007]为了解决以上问题，提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了兼顾可废物利用且环境友好地消除芳烃危害的需要，而提出了一种将水体中的有害芳烃废物利用的方法。这样，在废水处理时，既解决了有害芳烃的污染问题，又实现了资源的充分利用。
[0009]该方法包括：在含取代苯类芳香族化合物的水体中加入含过渡金属的化合物，然后在自然光或模拟太阳光照射下进行缺氧光降解操作。该方法的特点是通过控制溶解氧、光强、光照时间，以及溶液的pH等来控制氧化深度，达到将水体中的有害芳烃转变为柠檬酸等有用物质的目的。
[0010]在处理过程中，未向体系中添加任何有害元素，光催化剂可以循环使用，工艺绿色环保。
[0011]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0012]本专利技术第一方面提供一种将水体中的有害芳烃废物再利用的方法，水体中的有害芳烃废物含取代苯类芳香族化合物，将其废物再利用的方法为将含取代苯类芳香族化合物转变为柠檬酸，具体方法为：在含取代苯类芳香族化合物的水体中加入含过渡金属的化合物，控制水体的pH值，然后在自然光或模拟太阳光照射下进行缺氧光降解操作，使水体中的
含取代苯类芳香族化合物转变为柠檬酸。
[0013]优选地，所述缺氧为低于水体的饱和溶氧量，初始水体中DO<10mg/L。
[0014]优选地，控制水体的pH值大于7的碱性环境，更优选地，pH值为8
‑
10。
[0015]优选地，自然光或模拟太阳光照射的光强为10～60mW/cm2；照射的时间控制为当柠檬酸量不再增加时的时间或取代苯类芳香族化合物的残余量达到国家排放标准的时间为截止时间，停止照射。
[0016]优选地，所述取代苯类芳香化合物选自甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯中的一种或多种的混合物。
[0017]优选地，所述含过渡金属的化合物选自含二价和/或三价铁化合物，含二价和/或三价锰化合物，含二价和/或一价铜化合物，含二价和/或三价钴化合物中的一种或多种的混合物。
[0018]优选地，所述含二价和/或三价铁化合物，含二价和/或三价锰化合物，含二价和/或一价铜化合物，含二价和/或三价钴化合物选自铁、锰、铜、钴的盐酸盐、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、氢氧化物或氧化物。
[0019]优选地，所述含二价和/或三价铁化合物选自氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、碳酸铁、磷酸铁、氢氧化铁、羟基氧化铁、三氧化二铁、四氧化三铁中的一种或多种的混合物；
[0020]所述含二价和/或三价锰化合物选自二氯化锰(II)、三氯化锰(III)、硫酸锰(II)、硫酸锰(III)、碳酸锰(II)、碳酸锰(III)、磷酸锰(II)、磷酸锰(III)、四氧化三锰、三氧化二锰、氢氧化锰中的一种或多种的混合物。
[0021]优选地，所述含二价和/或一价铜化合物选自氯化铜、氯化亚铜、硫酸铜、硫酸亚铜、乙酸铜、草酸铜、碳酸铜、碳酸亚铜、磷酸铜、磷酸亚铜、氢氧化铜、氧化铜、氧化亚铜中的一种或多种的混合物；
[0022]所述含二价和/或三价钴化合物选自二氯化钴(II)、三氯化钴(III)、硫酸钴(II)、硫酸钴(III)、碳酸钴(II)、碳酸钴(III)、磷酸钴(II)、磷酸钴(III)、四氧化三钴、三氧化二钴、氢氧化钴中的一种或多种的混合物。
[0023]本专利技术第二方面提供一种控制水体中含取代苯类芳香族化合物转变为柠檬酸的方法，在含取代苯类芳香族化合物的水体中加入含过渡金属的化合物，然后在自然光或模拟太阳光照射下进行缺氧光降解操作；其中，控制水体的pH值、水体中的溶解氧量、光照强度和光照时间，控制其氧化深度，恰好将含取代苯类芳香族化合物氧化为柠檬酸。
[0024]优选地，水体中的溶解氧量为初始水体中DO<10mg/L，低于水体的饱和溶氧量；控制水体的pH值为大于7的碱性环境，更优选地，pH值为8
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10；自然光或模拟太阳光照射的光强为10～60mW/cm2；照射的时间控制为当产物柠檬酸量不再增加时的时间或取代苯类芳香族化合物的残余量达到国家排放标准的时间为截止时间。
[0025]本专利技术的一个关键点是让反应在缺氧的条件下进行，但是此处缺氧也是根据取代苯类芳香族化合物的量来定的。故此处要说明的是，因为毕竟主要目标是脱除取代苯类芳香族化合物，因此溶解氧量优先保证能氧化取代苯类芳香族化合物，保证残余取代苯类芳香族化合物达标，然后才是尽量转化为柠檬酸。因此根据实际情况而定，当残余取代苯类芳香族化合物的量无法达标时就可以适量通一些空气或氧气。但是相对于取代苯类芳香族化
合物转化为柠檬酸反应而言，氧气的含量是不充足的，恰好能保证其氧化为柠檬酸，但是不会过度氧化为二氧化碳为准。
[0026]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0027]1、在含取代苯类芳香族化合物的水体中加入含过渡金属的化合物，然后在自然光或模拟太阳光照射下进行缺氧光降解操作；其中，控制水体的pH值、水体中的溶解氧量、光照强度和光照时间，控制其氧化深度，恰好将含取代苯类芳香族化合物氧化为柠檬酸，防止其进一步过度氧化为二氧化碳CO2。其中溶氧量的控制是最关键的手段，使保证含取代苯类芳香族化合物在缺氧的情况下进行反应。除此之外，本专利技术处理过程中pH值为大于7的碱性环境，更优选pH8
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10。，更接近于自然水体的实际pH值，可以避免现有技术中处理过程中对pH值的调节造成的步骤繁琐和引入新物质的问题。进一步的，pH值为大于7的碱性环境，更优选pH8
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种将水体中的有害芳烃废物再利用的方法，其特征在于，水体中的有害芳烃废物含取代苯类芳香族化合物，将其废物再利用的方法为将含取代苯类芳香族化合物转变为柠檬酸，具体方法为：在含取代苯类芳香族化合物的水体中加入含过渡金属的化合物，控制水体的pH值，然后在自然光或模拟太阳光照射下进行缺氧光降解操作，使水体中的含取代苯类芳香族化合物转变为柠檬酸。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺氧为低于水体的饱和溶氧量，初始水体中DO<10mg/L。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，控制水体的pH值为大于7的碱性环境，更优选地，pH值为8
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10。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，自然光或模拟太阳光照射的光强为10～60mW/cm2；照射的时间控制为当产物柠檬酸量不再增加时的时间或取代苯类芳香族化合物的残余量达到国家排放标准的时间为截止时间。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述取代苯类芳香化合物选自甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯中的一种或多种的混合物。6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含过渡金属的化合物选自含二价和/或三价铁化合物，含二价和/或三价锰化合物，含二价和/或一价铜化合物，含二价和/或三价钴化合物中的一种或多种的混合物。7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含二价和/或三价铁化合物，含二价和/或三价锰化合物，含二价和/或一价铜化合物，含二价和/或三价...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙波，刘荣欣，张洪江，王英军，张会军，吴新世，张春雪，
申请(专利权)人：北京安珂罗工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：