一种热促光解三氯乙酸的方法技术

本发明专利技术提供一种热促光解三氯乙酸的方法，设计热促紫外光解反应器，将三氯乙酸溶液置入热促紫外光解反应器，在反应器中利用热促光解反应器内溶液的三氯乙酸。本发明专利技术将紫外和热促相结合，与单紫外相比，有效地提高了难挥发三氯乙酸的降解，且可实现自来水中不同性质的消毒副产物同时高效降解，具有降解效率高、无二次污染、成本低、结构简单、安全稳定等优点，是用户端去除氯代消毒副产物三氯乙酸简便快捷的方法。的方法。的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种热促光解三氯乙酸的方法


[0001]本专利技术涉及饮用水安全保障
，具体涉及一种热促光解三氯乙酸的方法。

技术介绍

[0002]在当今的水处理工艺中，为了灭活病原体和微生物，消毒是必不可少的重要单元。在常用氯消毒过程中，消毒剂会与水中存在的天然有机物和人工合成有机物等前体物发生反应，生成消毒副产物(disinfection by
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products，DBPs)。目前已知的DBPs总数已超过700多种，DBPs可分为含碳DBPs和含氮DBPs。含碳DBPs包括三卤甲烷、卤乙酸和卤代乙醛等，其中三卤甲烷和卤乙酸在我国自来水厂及供水管网中普遍存在，三卤甲烷在一些城市中的浓度检出浓度为0～92.8μg/L，卤乙酸的浓度检出范围为0～40.0μg/L。DBPs具有“三致”毒性，卤乙酸具有致癌性，同时还对动物具有发育毒性、神经毒性、生殖毒性，可能会引起人体代谢紊乱、神经中毒及肝功能损坏。美国环保署综合风险信息系统将二氯乙酸列为强可疑的人类致癌物，将三氯乙酸列为可能的人类致癌物。含氮DBPs包括卤代乙腈，卤代乙酰胺和卤代硝基甲烷等，在水中含量低，但对人体产生的潜在危害同样不容忽视。
[0003]饮用水中DBPs产生于水处理消毒阶段，在维持一定余氯的管网中持续增加，在用户龙头水中不可避免的普遍存在。DBPs通过饮用、皮肤接触和呼吸等途径对人体产生危害，因而采用末端处理方法对消毒副产物减量化，保障饮用水水质安全十分必要。加热煮沸是用户饮水的主要方式，利用加热过程可有效去除挥发性DBPs，如三卤甲烷、卤代乙醛、卤代硝基甲烷、卤乙腈等，煮沸1分钟后挥发性DBPs去除率可达90.0％。
[0004]与加热可减量的挥发性DBPs不同，卤乙酸不具有挥发性，难以在煮沸过程中通过逸散去除。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种热促光解三氯乙酸的方法。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种热促光解三氯乙酸的方法，包括以下步骤：
[0007]S1：将三氯乙酸加入水中并不断搅拌，得到浓度为50μg/L三氯乙酸溶液；
[0008]S2：将耐温紫外灯固定在容器中，并对耐温紫外灯的遮光卡口进行封口，得到热促紫外光解反应器；然后用遮光材料将热促紫外光解反应器四周包裹严密；然后将步骤S1中得到的三氯乙酸溶液放入热促紫外光解反应器中，通过磁力搅拌使其均匀反应；
[0009]S3：将耐温紫外灯预热15min，然后打开耐温紫外灯进行光辐照，再通过恒温水浴搅拌装置使反应器温度保持在80℃
‑
90℃。
[0010]S4：对热促紫外光解反应器内的溶液进行降解反应，在反应5min
‑
120min后从反应器内取出30mL样品，然后通过气相色谱仪GC/ECD测定样品中三氯乙酸的浓度。
[0011]进一步地，所述步骤S1中，所述三氯乙酸溶液于4℃的遮光环境中保存，所述遮光环境为棕色瓶。
[0012]进一步地，通过加入磷酸二氢钠
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磷酸氢二钠缓冲溶液、硫酸和氢氧化钠溶液来调节三氯乙酸溶液的pH值，其中三氯乙酸溶液的pH值范围是6.5
‑
7.5。
[0013]进一步地，所述步骤S2中，所述遮光材料为锡箔纸、深色遮光板或浅色遮光板。
[0014]进一步地，所述步骤S2中，磁力搅拌的转速为150rpm。
[0015]本专利技术与其它现有的三氯乙酸降解方法相比，本专利技术可降低饮用水中非挥发性消毒副产物三氯乙酸的含量，同时实现对水中受控DBPs进行全面控制，为卤代消毒副产物的处理提供了新的思路和方法；本专利技术不需要额外添加氧化剂或催化剂，是一种安全、绿色、环保、高效的消毒副产物末端处理技术，去除消毒副产物受饮用水水质影响小；通过将热促和紫外相结合，简单易行，在90℃的条件下热促光解三氯乙酸的去除率可达88％以上，具有降解效率高、无二次污染、成本低、结构简单和安全稳定等优点，是氯代消毒副产物三氯乙酸去除的良好方法。
附图说明
[0016]图1为本专利技术中温度对热促光解三氯乙酸的影响对比图；
[0017]图2为本专利技术中三氯乙酸溶液浓度对热促光解三氯乙酸的影响对比图；
[0018]图3为本专利技术中pH值对热促光解三氯乙酸的影响对比图；
[0019]图4为本专利技术中阴离子对热促光解三氯乙酸的影响对比图；
[0020]图5为本专利技术中余氯对热促光解三氯乙酸的影响对比图；
[0021]图6为本专利技术中腐殖酸对热促光解三氯乙酸的影响对比图；
[0022]图7为本专利技术中恒温水浴搅拌装置示意图。
具体实施方式
[0023]下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。
[0024]下面将结合实例对本专利技术的实施方案进行详细描述。下列实施案例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。所示试剂或仪器未注明生产厂商，均为可以通过正常渠道购买获得的常规产品。
[0025]本专利技术提供的一种热促光解三氯乙酸的方法，包括以下步骤：
[0026]S1：将三氯乙酸加入小烧杯中，然后在小烧杯中加入纯水并不断搅拌直至三氯乙酸完全溶解，得到浓度为50μg/L三氯乙酸溶液，将三氯乙酸溶液保存于棕色瓶中，于4℃的遮光环境中保存。
[0027]S2：如图7所示，将耐温紫外灯放入内径为142mm、高为200mm的圆柱形玻璃开口容器中，并对耐温紫外灯的遮光卡口进行封口，得到热促紫外光解反应器；然后用遮光材料将反应器四周包裹严密，为试验提供避光反应条件，其中遮光材料可以为锡箔纸、深色遮光板、浅色遮光板，遮光材料优选为锡箔纸。
[0028]然后将步骤S1中得到的三氯乙酸溶液放入热促紫外光解反应器中，将三氯乙酸溶液的pH值调节至6.5
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7.5，然后通过磁力搅拌反应器内的溶液实现均匀反应，其中，磁力搅拌的转速为150rpm。
[0029]S3：将耐温紫外灯预热15min，然后打开耐温紫外灯进行光辐照，通过恒温水浴搅拌装置使反应器温度保持在40℃
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90℃；其中，耐温紫外灯的光辐照波长为254nm，可实现UV
灭菌效果。
[0030]优选地，反应器温度保持在80℃
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90℃，达到的效果更好，热促光解技术加热温度越高，越有利于消毒副产物的去除。
[0031]S4：对反应器内的三氯乙酸溶液进行降解反应，分别在反应5min
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120min后从反应器内取出30mL样品，然后通过气相色谱仪GC/ECD测定样品中三氯乙酸的浓度。
[0032]本专利技术可通过加入磷酸二氢钠
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磷酸氢二钠缓冲溶液、硫酸和氢氧化钠溶液来调节三氯乙酸溶液的pH值，其中三氯乙酸溶液的pH值范围是6.5
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7.5，优选pH值为7.0；
[0033]本专利技术的工作原理为：紫外本身具备能量，能对三氯乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热促光解三氯乙酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将三氯乙酸加入水中并不断搅拌，得到浓度为50μg/L三氯乙酸溶液；S2：将耐温紫外灯固定在容器中，并对耐温紫外灯的遮光卡口进行封口，得到热促紫外光解反应器；然后用遮光材料将热促紫外光解反应器四周包裹严密；然后将步骤S1中得到的三氯乙酸溶液放入热促紫外光解反应器中，通过磁力搅拌使其均匀反应；S3：将耐温紫外灯预热15min，然后打开耐温紫外灯进行光辐照，再通过恒温水浴搅拌装置使反应器温度保持在80℃
‑
90℃；S4：对热促紫外光解反应器内的溶液进行降解反应，在反应5min
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120min后从反应器内取出30mL样品，然后通过气相色谱仪GC/...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓雁，江航，郑慧明，黄思浓，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：