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() 一种物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺制造技术_技高网
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一种物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺制造技术

技术编号:40422564 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-20 22:42
本发明专利技术公开了一种物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,属于废水处理技术领域。上述工艺包括以下步骤:(1)将三价铁改性沸石分子筛加入含有全氟辛酸的污染水体中,调节pH,混合均匀至吸附平衡后再加入过硫酸盐,得混合液;(2)在模拟太阳光下对混合液进行光催化降解反应。本发明专利技术利用三价铁改性沸石分子筛将污染水体中的全氟辛酸全部吸附,再外加过硫酸盐强化光催化降解效果,全氟辛酸先与分子筛中的三价铁离子络合,得到的络合物在模拟自然光下形成铁离子和全氟辛酸自由基,随后将全氟辛酸降解为链长更短的全氟羧酸,此过程循环进而实现全氟羧酸碳链的逐渐缩短,从而构建了一个全氟辛酸光降解去除工艺,实现了全氟辛酸的高效降解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水处理,具体涉及一种物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺


技术介绍

1、全氟和多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,pfass)是一类化学品的总称,即“含有至少一种完全氟化的甲基或亚甲基碳原子(不含任何连接到该碳原子上的h/cl/br/i)”,即除了少数特例,任何至少含有一个全氟甲基(-cf3)或全氟亚甲基(-cf2-)的物质均是pfass。pfass因其优异的耐高温、疏水疏油特性,被广泛应用于化工、包装、厨房餐具等领域。由于在自然界中难以降解,pfass在环境中逐渐积累,其带来的健康风险也逐渐受到人们的关注。自1947年3m公司采用电化学氟化法成功合成pfoa以来,pfass因其优异的耐高温、疏水疏油特性,被广泛应用于化工、包装、厨房餐具等领域。由于在自然界中难以降解,pfass在环境中逐渐积累,其带来的健康风险也逐渐受到人们的关注。

2、使用各种氧化剂或还原剂实现pfass的脱氟降解是目前常用的pfass处理技术。化学降解工艺虽然能够实现对pfass的脱氟降解,亦面临着反应条件严苛、化学药剂成本居高不下、投加药剂易导致二次污染等难题;尽管生物处理技术可以降低运营成本且相对绿色环保,然而现阶段生物处理技术对多数pfass尤其是当前重点关注的pfos和pfoa束手无策。因此,亟需开发一种集经济性高、绿色环保的pfass降解技术。


技术实现思路

1、专利技术目的:为了解决现有技术存在的技术问题,本专利技术旨在提供一种降解效率高、抗干扰能力强、绿色环保可再生、且能够在自然光下快速降解的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺。

2、技术方案:本专利技术所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,包括以下步骤:

3、(1)将三价铁改性沸石分子筛加入含有全氟辛酸的污染水体中,随后再加入过硫酸盐,得混合液;

4、(2)在模拟太阳光下对混合液进行光催化降解反应。

5、进一步地,步骤(1)中,所述全氟辛酸在污染水体中的浓度为0.024-0.03mm;三价铁改性沸石分子筛中,沸石分子筛为β型沸石分子筛,铁元素的含量为3.5-4.5%,优选为4%。

6、进一步地,步骤(1)中,所述三价铁改性沸石分子筛(fe-zeolite)在混合液中的浓度为0.5-1.0g l-1,优选为0.5g l-1。

7、进一步地,步骤(1)中,所述过硫酸盐为过硫酸钠或过硫酸钾中的一种或多种,所述过硫酸盐在混合液中的浓度为0.2-0.3mm,优选为0.2mm。

8、进一步地,步骤(1)中,所述ph调节至3-9;ph调节采用高氯酸溶液或氢氧化钠溶液,所述高氯酸溶液或氢氧化钠溶液的浓度为0.1m。

9、进一步地,步骤(2)中,所述模拟太阳光的光源选用高压氙灯。

10、进一步地,所述光催化降解反应的条件为:20-30℃下反应20-24h。

11、有益效果:与现有技术相比,本专利技术具有以下显著优点:

12、(1)本专利技术首次公开使用fe-zeolite构建了一种在光催化高效降解pfoa的工艺,在实现pfoa降解的同时,光氧化使得fe-zeolite中的fe3+实现再生循环,实验结果表明,在由浓度为0.5g l-1的三价铁改性沸石分子筛、0.2mm过硫酸盐和0.024mm pfoa组成的光降解体系中,pfoa在24h内的降解率可达99%以上;此外,本专利技术工艺对废水中有机/无机组分的抗干扰能力强;

13、(2)本专利技术工艺中所用fe-zeolite可同时作为pfoa的吸附剂和光催化剂,对光源要求低,无需复杂设备,环保无污染,制备简单,绿色经济,且该体系在复杂环境背景值下均能实现对pfoa的高效降解,具有较好的应用前景,同时,fe-zeolite在反应过程中可以再生。

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【技术保护点】

1.一种物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述全氟辛酸在污染水体中的浓度为0.024-0.03mM。

3.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述三价铁改性沸石分子筛中,沸石分子筛为β型沸石分子筛,铁元素的含量为3.5-4.5%。

4.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述三价铁改性沸石分子筛在混合液中的浓度为0.5-1.0g L-1。

5.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述过硫酸盐为过硫酸钠或过硫酸钾中的一种或多种,所述过硫酸盐在混合液中的浓度为0.2-0.3mM。

6.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述pH调节至3-9。

7.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述pH调节采用高氯酸溶液或氢氧化钠溶液。

8.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(2)中,所述模拟太阳光的光源选用高压氙灯。

9.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(2)中,所述光催化降解反应的条件为:20-30℃下反应20-24h。

10.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(2)中,所述光催化降解反应在搅拌的条件下进行。

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【技术特征摘要】

1.一种物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述全氟辛酸在污染水体中的浓度为0.024-0.03mm。

3.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述三价铁改性沸石分子筛中,沸石分子筛为β型沸石分子筛,铁元素的含量为3.5-4.5%。

4.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述三价铁改性沸石分子筛在混合液中的浓度为0.5-1.0g l-1。

5.根据权利要求1所述的物理吸附和光催化联合高效降解全氟辛酸的工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述过硫酸盐为过硫酸钠或过硫酸钾中的一种或多种,所述过硫...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈张浩徐翊宸张浴曈邱龙龙季荣谷成
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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