System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法技术_技高网

高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法技术

技术编号:39965369 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-09 00:22
本发明专利技术属于水处理技术领域,特别涉及一种高锰酸盐‑过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法。针对现有过硫酸盐氧化中通常采用还原性Fe<supgt;2+</supgt;活化剂易失效,活化的环境条件要求高以及产生铁泥二次污染,或采用电活化技术操作复杂,成本高等问题,本发明专利技术提供一种高锰酸盐‑过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,包括以下步骤:先在待处理的有机废水中投加高锰酸盐,控制反应时间,然后再向反应体系中投加过硫酸盐,混合继续反应,最终完成对废水中有机污染物的氧化降解。与单独高锰酸盐和过硫酸盐氧化相比,本发明专利技术对有机物矿化率提高1倍以上,操作方法简便,对废水pH适应范围广,在大规模高浓度有机废水处理工程中具有应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理,特别涉及一种高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法


技术介绍

1、有机化工、制药厂、炼焦化工等行业所排放的废水中含有较多的苯系物、抗生素和多环芳烃等有机污染物,这些污染物进入水体,将严重影响居民的身体健康,并对生态系统造成威胁。如国际卫生组织把苯定为强烈致癌物质,苯系物对人体和水生生物有不同程度的毒性,能对人体的血液、神经、生殖系统产生较强的危害。我国是抗生素生产和使用大国,抗生素的滥用将通过食物链的作用对人类造成一些不良影响,甚至会诱导微生物产生耐药性和抗性基因(arg),破坏生态系统的失衡,国际上已将抗生素列为新型污染物之一。多环芳烃是强致癌物质,人体通过接触可致癌,在已知的500多种致癌物中,有200多种和多环芳烃有关。因此实现上述废水中有机污染物的有效处理对保障我国人民身体健康、社会安定和生态文明建设具有重要意义。

2、水中苯系物、抗生素和多环芳烃的处理主要有吸附法、膜法和化学氧化法。其中,过硫酸盐作为一种新型化学氧化剂,可以产生具有强氧化性硫酸根自由基,快速矿化有机污染物,具备氧化能力强、反应速度快、适用范围广以及不产生二次污染等特点,对药物、农药、酚类和多环芳烃等有机物均有较高的处理效率,在有机废水处理方面有着广泛的应用前景。然而,过硫酸盐氧化反应通常需要过渡金属离子(mn2+、fe2+、cu2+、ag+等)进行活化,目前大多采用还原性fe2+作为活化剂。但在环境温度条件下,一方面产生的自由基可将fe2+氧化成fe3+,造成过硫酸盐和fe2+的损失,同时fe2+和fe3+可在中性至碱性条件下沉淀,导致活化剂失效;另一方面铁离子的引入会产生铁泥积累问题,并且ph适用范围小。

3、目前也有采用电活化技术活化过硫酸盐产生强氧化性硫酸根自由基攻击难降解污染物,例如专利cn 113023843 a公开了一种阴阳极协同活化高锰酸盐-过硫酸盐降解水中有机物的方法,但该专利在反应体系中同时加入高锰酸盐-过硫酸盐,采用电活化技术,时间难以把控,同时污染物处理浓度低,故体系效率不高,不利于成本降低,因此急需对该过硫酸盐高级氧化技术进一步改进优化。


技术实现思路

1、针对现有过硫酸盐高级氧化中通常采用还原性fe2+活化剂易失效,活化的环境条件要求高以及产生铁泥二次污染,或采用电活化技术操作复杂,成本高和体系效率低等问题,本专利技术提供一种高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法。

2、实现上述目的的技术方案如下:

3、高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,包括以下步骤:

4、先在待处理的有机废水中投加高锰酸盐,控制反应时间,然后再向反应体系中投加过硫酸盐,混合继续反应,最终完成对废水中有机污染物的氧化降解。

5、其中,所述高锰酸盐的投加初始浓度为1~100mm。

6、其中,所述过硫酸盐的投加初始浓度为高锰酸盐投加浓度的2~10倍。

7、其中,所述高锰酸盐选自高锰酸钾或高锰酸钠中至少一种。

8、其中,所述过硫酸盐选自过硫酸钠或过硫酸钾中至少一种。

9、其中,所述有机废水中污染物主要为苯系物、抗生素或多环芳烃中至少一种。

10、其中,所述投加高锰酸盐后,室温下反应需控制反应时间为0.5~2.0h。优选地,所述投加高锰酸盐后反应时间为1.0h。

11、其中,所述投加过硫酸盐后反应时间为在室温下混合反应3.0~5.0h。优选地,所述投加过硫酸盐后反应时间为5.0h。

12、其中,所述高锰酸盐或过硫酸盐投加形式为以固体形式直接投加或其水溶液投加。

13、有益效果:

14、1、本专利技术利用高锰酸盐氧化有机物后产生mn2+、mn(iv)和mn(vi)等活性锰物种,催化活化过硫酸盐产生硫酸根自由基,实现对有机物的二次氧化,在不加入其它催化剂的条件下,对有机污染物的矿化率较单独高锰酸盐或过硫酸盐氧化提高1倍以上,对典型有机物矿化率亦高于fe活化过硫酸盐氧化反应。

15、2、由于高锰酸盐本身是一种稳定的强氧化剂,在较宽的ph范围内能氧化降解有机物,对不同ph的废水适应能力较强,而过硫酸盐活化产生硫酸根自由基氧化能力强,对难降解有机污染物的矿化降解效果好,同时反应仅需按顺序加入两种药剂,无需借助其他外力,比如电源,因此操作简单方便,成本低。

16、3、本专利技术采用的药剂在市场中容易购买,价格低廉,环境友好,易于储存和运输,因此适于在大规模高浓度有机废水处理工程中应用。

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【技术保护点】

1.高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述高锰酸盐的投加初始浓度为1~100mM。

3.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述过硫酸盐的投加初始浓度为高锰酸盐投加浓度的2~10倍。

4.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述高锰酸盐选自高锰酸钾或高锰酸钠中至少一种。

5.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述过硫酸盐选自过硫酸钠或过硫酸钾中至少一种。

6.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述有机废水中污染物主要为苯系物、抗生素或多环芳烃中至少一种。

7.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述投加高锰酸盐后,室温下反应需控制反应时间为0.5~2.0h;优选地,所述投加高锰酸盐的反应时间为1.0h。

8.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述投加过硫酸盐后反应时间为在室温下混合反应3.0~5.0h;优选地,所述投加过硫酸盐后反应时间为5.0h。

9.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述高锰酸盐或过硫酸盐投加形式为以固体形式直接投加或其水溶液投加。

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【技术特征摘要】

1.高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述高锰酸盐的投加初始浓度为1~100mm。

3.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述过硫酸盐的投加初始浓度为高锰酸盐投加浓度的2~10倍。

4.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述高锰酸盐选自高锰酸钾或高锰酸钠中至少一种。

5.根据权利要求1所述的高锰酸盐-过硫酸盐协同氧化降解水中有机污染物的方法,其特征在于:所述过硫酸盐选自过硫酸钠或过硫酸钾中至少一种。

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:郎建金吉媛米瑞冬李桥
申请(专利权)人:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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