有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法技术

本发明专利技术涉及有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法，在含有场地典型有机污染物的水体中加入氧化剂和铁基催化剂形成高级氧化体系，通过加入腐殖质材料增强高级氧化体系对场地典型有机污染物的去除效率。与现有技术相比，本发明专利技术可以弥补高级氧化体系对于催化剂的过量需求和受水体环境中各影响因素干扰的不稳定性，同时进一步促进降解效率，且腐殖质材料安全无毒，不会对水体环境产生二次污染，能够应用于受场地典型有机污染物污染的场地土壤、地下水和地表水等环境介质中，实现场地典型有机污染物的高效去除。现场地典型有机污染物的高效去除。现场地典型有机污染物的高效去除。

【技术实现步骤摘要】
有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法


[0001]本专利技术涉及环境污染控制
，尤其是涉及一种有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法。

技术介绍

[0002]近年来，伴随着轻重工业和医药领域的迅速发展，有毒有害的有机化学试剂被大规模生成和使用，在生产使用过程中极易由于不正当排放或泄露进入工业场地的地下水或土壤之中，直接污染场地环境。目前工业场地环境的污染问题已引起国内外的广泛关注，主要的典型有机污染物包括卤代烃类、多环芳烃类、苯系物类等等，在环境中半衰期长，且生物降解慢，极易被生物黏膜和皮肤吸收，对人体中枢神经、肝肾、心脏等器官有强毒害作用，被许多国家和组织，如中国、美国和欧盟等写入“黑名单”列为优先控制污染物。因此相关高效、绿色及安全的场地典型有机污染修复处理技术的研发势在必行。
[0003]高级氧化技术因其高反应性、快速性以及对难降解有机污染物的降解有效性被广泛研究，主要通过各类氧化剂的自发或被催化产生的强氧化自由基团对污染物进行氧化降解，目前常见的氧化剂有Fenton试剂、高锰酸钾、过硫酸盐及高碘酸盐等。高碘酸盐作为一种新型的具有强氧化性的氧化剂，通过活化可以产生碘酸根自由基(IO3·
)，羟基自由基(
·
OH)，超氧自由基(O2‑
·
)、三重态氧原子(O(3P))以及单线态氧(1O2)等活性物质，相比其他氧化剂可以产生更多的活性自由基。但水体环境中的各项影响因素也将影响到高级氧化体系的降解速率，最适合用于场地原位环境的过渡金属活化也因其过程存在金属离子价态转化导致降解速率不稳定，需要加入过多催化剂以保证其降解能力的持续性。
[0004]CN107265606B公开了一种基于高碘酸盐氧化去除有机污染物的方法，将高碘酸盐氧化剂加入待处理的土壤或水体，并混合均匀，再加入均相的过渡金属离子催化剂，氧化剂和催化剂与待处理的土壤或水体中的有机污染物接触，进而将有机污染物降解，但该方法需要较多催化剂并且易受水体环境中各影响因素干扰而导致不稳定。
[0005]因此需要提供一种强化高级氧化体系的方法，在复杂水环境介质中仍保持高效的降解效率，同时促进金属离子的循环，减少催化剂的用量，保证高级氧化体系对有机污染物的降解绿色性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法，通过有机质强化高级氧化体系，提升高级氧化体系对场地典型有机污染物的降解速率的同时，弥补高级氧化体系对于催化剂的过量需求和受水体环境中各影响因素干扰导致的不稳定，对于场地环境中典型有机污染物修复具有可行性。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]本专利技术的目的是提供一种有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的
方法，所述方法包括如下步骤：
[0009]S1、将氧化剂与催化剂加入含场地典型有机污染物的水中，所述氧化剂与催化剂形成高级氧化体系，并和待处理的水体混合均匀，所述氧化剂为高碘酸盐(PI)，所述催化剂为铁基催化剂；
[0010]S2、将有机质加入待处理的水体中，通过混合装置进行混合反应，得到去除场地典型有机污染物的水。
[0011]进一步地，步骤S1中，所述场地典型有机污染物为卤代烃类、多环芳烃类、苯系物等中的一种或几种的混合物，与其他污染物不同，选取场地典型有机污染物，方便后续直接应用于场地的原位修复。
[0012]进一步地，所述卤代烃类包括三氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、1,2
‑
二氯甲烷中的一种或者几种。
[0013]进一步地，所述多环芳烃类包括菲、萘、蒽中的一种或者几种。
[0014]进一步地，所述苯系物包括2,4
‑
二氯苯酚、对二甲苯、苯乙烯中的一种或者几种。
[0015]进一步地，步骤S1中，所述含场地典型有机污染物的水的浓度为0.1mmol/L
‑
0.5mmol/L。
[0016]进一步地，步骤S1中，所述高碘酸盐为高碘酸钾或高碘酸钠，与其他氧化剂不同，高碘酸盐氧化剂所产生的活性氧化物种具有底物特异性反应和对共存背景阴离子的高抵抗力。
[0017]进一步地，步骤S1中，所述铁基催化剂为四氧化三铁、硫化亚铁中的一种或几种，与其他活化方式不同，铁基催化剂活化性能好，成本低廉且绿色无毒，非常适合用于场地污染物原位化学修复的催化剂。
[0018]进一步地，步骤S1中，所述高级氧化体系为高碘酸盐氧化体系，简称为PI体系。
[0019]进一步地，步骤S2中，所述有机质为腐殖质材料，腐殖质作为场地中的常见物质，获得容易且成本低廉，并且可以充分利用场地赋存条件。
[0020]进一步地，所述腐殖质材料为腐殖酸或富里酸，腐殖酸和富里酸对于高碘酸盐氧化体系的强化机制包括：(1)腐殖酸和富里酸中的酚醛官能团结构可以促进催化剂中金属离子的氧化还原循环，保证对氧化剂的持续活化；(2)腐殖酸和富里酸中的醌基官能团结构可以活化高碘酸盐产生新活性物种。
[0021]进一步地，所述腐殖质材料的添加浓度为5
‑
50mg/L，该浓度下的腐殖质材料均会起到良好的强化效果，且该浓度也是场地中腐殖质常见存在浓度，不会造成场地环境的二次污染。
[0022]进一步地，所述氧化剂、催化剂和待处理的水体混合均匀的体系中，所述氧化剂的浓度为0.5
‑
2mmol/L，所述催化剂的浓度为0.2
‑
1mmol/L。
[0023]进一步地，步骤S2中，所述混合装置为机械搅拌器或摇床。
[0024]进一步地，步骤S2中，所述混合反应的混合速度为100r/min
‑
400r/min。
[0025]进一步地，所述场地典型有机污染物的去除率为90％以上。
[0026]进一步地，所述场地典型有机污染物的30分钟的去除率可达90％以上，矿化率达60％以上。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0028]1)本专利技术提供的有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法，首次使用腐殖质材料作为强化剂，帮助高级氧化体系加速降解有机污染物。
[0029]2)本专利技术提供的有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法，可以快速有效去除场地典型有机污染物，30分钟的去除率可达90％以上。
[0030]3)本专利技术提供的有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法，绿色安全，去除过程中未生成有毒有害副产物。
[0031]4)本专利技术提供的有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法，成本低廉，经济适用性高，可大幅减少催化剂的用量，并适用于各类复杂场地环境，受环境基质影响小，降解稳定性高。
附图说明
[0032]图1为实施例1、对比例1～4中有机质强化高级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、将氧化剂与催化剂加入含场地典型有机污染物的水中，所述氧化剂与催化剂形成高级氧化体系，并和待处理的水体混合均匀，所述氧化剂为高碘酸盐，所述催化剂为铁基催化剂；S2、将有机质加入待处理的水体中，通过混合装置进行混合反应，得到去除场地典型有机污染物的水。2.根据权利要求1所述的一种有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法，其特征在于，步骤S1中，所述场地典型有机污染物为卤代烃类、多环芳烃类、苯系物中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法，其特征在于，步骤S1中，所述含场地典型有机污染物的水的浓度为0.1mmol/L
‑
0.5mmol/L。4.根据权利要求1所述的一种有机质强化高级氧化体系去除场地典型有机污染物的方法，其特征在于，步骤S1中，所述高碘酸盐为高碘酸钾或高碘酸钠。5.根据权利要求1所述的一种有机质强化...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐刚，宋锐，李佳缘，王鸿勇，张璐，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：