一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法技术

一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法，涉及水体中嗅味物质去除技术领域。方法：采用非均相或均相方法活化高锰酸盐，得到中间价态锰；利用中间价态锰对水体中的嗅味物质进行降解，反应5～30min后，完成利用中间价态锰去除水体中嗅味物质。本发明专利技术采用非均相或均相方法活化高锰酸盐，并利用产物中间价态锰的高活性对水体中的嗅味物质进行绿色降解，最终处理后的水体满足新版国家生活饮用水卫生标准，且使用的高锰酸盐试剂绿色环保，无有害的副产物残留。本发明专利技术可获得一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法。锰去除水体中嗅味物质的方法。锰去除水体中嗅味物质的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法


[0001]本专利技术涉及水体中嗅味物质去除
，具体涉及一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的绿色方法。

技术介绍

[0002]近些年来，随着我国经济的迅速发展，人民对生活水平的质量要求也在不断提高，饮用水质量的提升需求也迫在眉睫。从2023年4月1日起，《生活饮用水卫生标准》
[0003](GB5749
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2022)代替《生活饮用水卫生标准》(GB5749
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2006)正式实施。新版的《生活饮用水卫生标准》对水体标准发生了一些改变，尤其是将水体中两种嗅味有机污染物土臭素和2
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甲基异莰醇由参考指标升至扩展指标。
[0004]目前，处理土臭素和2
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甲基异莰醇的方法主要有吸附法、膜组合工艺和高级氧化法。一般而言，吸附法主要采用活性炭去吸附去除水中的嗅味物质，但是天然有机物对活性炭的强亲和力会严重限制活性炭的吸附效果，同时吸附法也存在吸附剂的再生难题。对于膜工艺而言，超滤膜对土臭素和2
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甲基异莰醇基本没有去除效果，需要进一步采用混凝
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粉末活性炭
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超滤一体式膜组合工艺才能够较好的处理水中的嗅味物质，但是该复杂工艺在初期运行阶段的嗅味物质去除率也较低，需要增加其接触时间。高级氧化法对土臭素和2
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甲基异莰醇的去除主要包含臭氧/催化臭氧氧化和紫外照射/光催化技术。臭氧直接氧化嗅味物质的效果要低于臭氧催化氧化的效果，同时臭氧对嗅味物质的氧化去除效果难以提升，副产物的生成难题也亟需解决。单独紫外照射/光催化技术能够去除水中的嗅味物质，但是处理时间长的时候所需能耗较高，且对水质的要求较高，存在一定的局限性。同时常规氧化法主要依靠氧化性自由基的作用去降解土臭素，氧化性自由基通常具有非选择性，易受水体基质的干扰，处理土臭素的效果并不理想。
[0005]高锰酸盐作为一种绿色的环保试剂，易于运输，性质稳定，成本较低，还原产物二氧化锰对环境无害。高锰酸盐具有较强的氧化能力(E0＝1.7V)，能够有效与含有富电子成分的污染物反应，但是高锰酸盐难以有效降解土臭素和2
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甲基异莰醇，因此需要进一步的活化来拓展其氧化能力。与高锰相比，中间价态锰(三价锰，五价锰和六价锰)具有更高的反应活性，同时中间价态锰具有较高的选择性，能够极大的拓展污染物的降解能力，因此，采用高活性的中间价态锰去降解常规工艺难以处理的嗅味物质土臭素和2
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甲基异莰醇具有较好的应用前景。
[0006]鉴于以上问题，开发一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的绿色方法至关重要。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法。
[0008]一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法，按以下步骤进行：
[0009]步骤一：采用非均相或均相方法活化高锰酸盐，得到中间价态锰；
[0010]步骤二：利用步骤一中的中间价态锰对水体中的嗅味物质进行降解，反应5～30min后，完成利用中间价态锰去除水体中嗅味物质。
[0011]本专利技术的有益效果：
[0012](1)本专利技术采用非均相或均相方法活化高锰酸盐，并利用产物中间价态锰的高活性对水体中的嗅味物质进行绿色降解，最终处理后的水体满足新版国家生活饮用水卫生标准，且使用的高锰酸盐试剂绿色环保，无有害的副产物残留。
[0013](2)本专利技术高活性中间价态锰对嗅味物质的处理效果较好，该方法的安全性高、绿色无副产物残留，处理效果好，确保水厂饮用水的处理达标，加强居民饮用水的安全，保障人们的身体健康。
[0014]本专利技术可获得一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法。
附图说明
[0015]图1表示本专利技术中制备中间价态锰以及利用其降解水体中嗅味物质的流程示意图；
[0016]图2表示本专利技术不用浓度的高锰酸钾
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亚硫酸氢钠体系在一定时间内对于土臭素的降解率(％)。
具体实施方式
[0017]具体实施方式一：本实施方式一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法，按以下步骤进行：
[0018]步骤一：采用非均相或均相方法活化高锰酸盐，得到中间价态锰；
[0019]步骤二：利用步骤一中的中间价态锰对水体中的嗅味物质进行降解，反应5～30min后，完成利用中间价态锰去除水体中嗅味物质。
[0020]具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的非均相方法为生物炭活化高锰酸盐、电化学活化高锰酸盐或还原氧化石墨烯活化高锰酸盐；
[0021]生物炭活化高锰酸盐的具体步骤如下：将5～100mg/L生物炭粉末加入到0.1～5mg/L高锰酸盐溶液内，充分混合后，得到中间价态锰；
[0022]所用生物炭粉末可以从化工有限公司购买商业化生物炭，或对一些秸秆、花生壳等农业废弃物高温热解获取。
[0023]电化学活化高锰酸盐的具体步骤如下：采用碳纤维电极作为阴极，采用钛镀铂电极作为阳极，以0.05～0.1M的硫酸钠溶液作为电解液，pH控制为3～5，直流电源接通后，加入高锰酸盐溶液，充分反应后，得到中间价态锰；
[0024]还原氧化石墨烯活化高锰酸盐的具体步骤如下：将5～100mg/L还原氧化石墨烯加入到0.1～5mg/L高锰酸盐溶液中，充分混合后，得到中间价态锰。
[0025]所述的还原氧化石墨烯是一种氧化石墨烯被还原后的碳基材料，可直接从化工有限公司购买，或在氮气氛围下对氧化石墨烯进行热处理制备得到。还原氧化石墨烯是石墨烯表面被强氧剂氧化后再被还原的产物，表面有大量的官能团，如羧基、羟基和环氧基等基团。
[0026]其他步骤与具体实施方式一相同。
[0027]具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同点是：步骤一中所述的均相方法为亚硫酸氢盐活化高锰酸盐、光照活化高锰酸盐或对苯醌活化高锰酸盐；
[0028]亚硫酸氢盐活化高锰酸盐的具体步骤如下：先将0.1～1mg/L亚硫酸氢盐溶液的初始pH调至4.0～10.0，然后加入0.1～5mg/L高锰酸盐溶液，反应得到中间价态锰；
[0029]光照活化高锰酸盐的具体步骤如下：使用光源直接照射0.1～5mg/L高锰酸盐溶液，得到中间价态锰，所述的光源为氙灯或254nm紫外灯；
[0030]对苯醌活化高锰酸盐的具体步骤如下：向0.1～5mg/L高锰酸盐溶液中加入0.5～5mg/L对苯醌，充分反应后，得到中间价态锰。
[0031]其他步骤与具体实施方式一或二相同。
[0032]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点是：步骤一中所述的中间价态锰为三价锰、五价锰和六价锰。
[0033]其他步骤与具体实施方式一至三相同。
[0034]具体实施方式五：本实施方式与具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：步骤一：采用非均相或均相方法活化高锰酸盐，得到中间价态锰；步骤二：利用步骤一中的中间价态锰对水体中的嗅味物质进行降解，反应5～30min后，完成利用中间价态锰去除水体中嗅味物质。2.根据权利要求1所述的一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法，其特征在于步骤一中所述的非均相方法为生物炭活化高锰酸盐、电化学活化高锰酸盐或还原氧化石墨烯活化高锰酸盐；生物炭活化高锰酸盐的具体步骤如下：将5～100mg/L生物炭粉末加入到0.1～5mg/L高锰酸盐溶液内，充分混合后，得到中间价态锰；电化学活化高锰酸盐的具体步骤如下：采用碳纤维电极作为阴极，采用钛镀铂电极作为阳极，以0.05～0.1M的硫酸钠溶液作为电解液，pH控制为3～5，直流电源接通后，加入高锰酸盐溶液，充分反应后，得到中间价态锰；还原氧化石墨烯活化高锰酸盐的具体步骤如下：将5～100mg/L还原氧化石墨烯加入到0.1～5mg/L高锰酸盐溶液中，充分混合后，得到中间价态锰。3.根据权利要求1所述的一种利用中间价态锰去除水体中嗅味物质的方法，其特征在于步骤一中所述的均相方法为亚硫酸氢盐活化高锰酸盐、光照活化高锰酸盐或对苯醌活化高锰酸盐；亚硫酸氢盐活化高锰酸盐的具体步骤如下：先将0.1～1mg/L亚硫酸氢盐溶液的初始pH调至4.0～10.0，然后加入0.1～5mg/L高锰酸盐溶液，反应得到中间价态锰；光照活化高锰酸盐的具体步骤如下：使用光源直接照射0.1～5mg/L高锰酸盐溶液，得到中间价态锰，所述的光源为氙灯或254nm紫外灯；对苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：马军，何旭，张彬，韩子文，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：