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【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
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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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
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。
...【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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