[发明专利]非均相铜氧化物催化过硫酸盐处理水中有机污染物的方法

说明书

技术领域

 本发明属于环境污染治理技术领域，涉及水中有机物的深度氧化处理和高级氧化技术，具体涉及一种非均相铜氧化物催化过硫酸盐处理水中有机污染物的方法。

背景技术

目前处理含有机污染物废水的方法主要有物理处理法、生物处理法和化学氧化法三大类。物理处理法并没有从本质上达到污染物的去除，仅仅是将污染物从液相转移到固相或气相，易造成二次污染，难以实现有机废水的真正意义上的深度治理；生物处理法虽然有设备简单运行费用较低等优点，但也存在运行周期较长等缺点，在处理一些难降解的有机污染物实际应用中效果也并不理想；而化学氧化法，特别是其中的高级化学氧化技术由于在处理有机废水中具有操作简便、易于控制以及无二次污染等优点而具有很大的发展前景。

传统的高级氧化技术是利用反应中产生强氧化性的羟基自由基（化学式：·OH）作为主要氧化剂氧化分解和矿化水中有机物污染物的方法。常用的氧化剂包括：H₂O₂/Fe²⁺（简称：芬顿试剂），UV/H₂O₂，O₃/H₂O₂，O₃/UV等。其中以芬顿试剂的研究应用最为广泛，芬顿试剂氧化法是指以Fe²⁺为催化剂用H₂O₂进行化学氧化的废水处理方法，其去除效果很好，但是由于H₂O₂价格昂贵，单独使用成本高，需要大量的Fe²⁺，对pH的要求比较高，在使用时有一定的限制。

基于硫酸自由基（化学式：SO₄·^-）的过硫酸盐活化技术深度处理废水中难降解有机污染物是近年来发展起来的一种新型高级氧化技术。中性条件下，SO₄·^-的标准氧化还原电位比·OH还要高，理论上可以氧化降解大部分有机物。而且，SO₄·^-在酸性和中性的水溶液中比较稳定，碱性条件下SO₄·^-可以氧化H₂O或OH^-生成·OH，从而引起一系列的自由基反应，因此，基于硫酸自由基的高级氧化技术在环境污染治理技术领域具有很大的潜能。过硫酸盐在光、热和Fe²⁺等过渡金属离子条件的活化下均能产生SO₄·^-，其中利用Fe²⁺活化过硫酸盐的方法活化效率高，常温下即可进行，但是由于Fe²⁺易转换为Fe³⁺，且Fe²⁺与SO₄·^-易发生反应，过剩的Fe²⁺会消耗反应体系中的SO₄·^-，从而降低SO₄·^-对目标污染物的氧化降解速率。