[发明专利]生物可降解螯合剂EDDS在处理难降解有机废水中的应用无效

专利信息
申请号: 201310479991.1 申请日: 2013-10-14
公开(公告)号: CN103482751A 公开(公告)日: 2014-01-01
发明(设计)人: 祝建中;陈冠寰;陈靓;曹阳;史海波;丁莹 申请(专利权)人: 河海大学
主分类号: C02F1/72 分类号: C02F1/72
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 沈振涛
地址: 210000 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 生物 降解 螯合剂 edds 处理 有机 废水 中的 应用
【说明书】:

技术领域

发明属于废水处理领域,特别涉及生物可降解螯合剂EDDS在处理难降解有机废水中的应用,更具体的涉及生物可降解螯合剂EDDS在改进芬顿/类芬顿氧化法处理难降解有机废水中的应用。

背景技术

Fenton(芬顿)是为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。1893年,化学家Fenton HJ发现,过氧化氢与二价铁离子的混合溶液具有强氧化性,可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态,氧化效果十分显著。但此后半个多世纪中,这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。但进入20世纪70年代,芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置,具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂,在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。

经过人们不断的研究,发现芬顿反应的实质是Fe2+与H2O2的链反应催化生成氧化性很强的OH·。在废水处理中主要是利用生成的OH·的强氧化性,从而把难生物降解的污染物降解为分子量小的有机酸或进一步氧化成二氧化碳和水等无毒物质。

芬顿体系总体上被分为两种反应,其一是芬顿反应,即二价铁与过氧化氢产生羟基自由基进而氧化降解有机物,反应如下:

Fe2++H2O2→Fe3++HO-+HO·     (1)

HO·+RH→R·+H2O     (2)

R·+Fe3+→R++Fe2+     (3)

HO·+Fe2+→HO-+Fe3+     (4)

在反应过程中,生成的三价铁可以重新再生成二价铁。

其二是类芬顿反应,即三价铁与过氧化氢引发的一系列反应,反应如下:

Fe3++H2O2→Fe···OOH2++H+     (5)

Fe···OOH2+→Fe2++HO2·     (6)

Fe2++H2O2→Fe3++HO-+HO·     (1)

HO·+RH→R·+H2O     (2)

芬顿氧化法具有反应速度快,室温下即可快速降解污染物以及可以自动絮凝等优势,但同时也有着一些局限性:

其一,在芬顿体系中,整个反应的关键是Fe3+和Fe2+循环的这一过程,由于该反应的速率常数很低,使反应过程中铁离子的循环受阻,体系中铁离子将以Fe3+的形式积累,在中性条件下易产生沉淀,因此反应一般需要在酸性条件,一般pH控制在3.0左右;

其二,反应后溶液中残留Fe2+,会造成二次污染;

其三,H2O2和Fe2+的添加量要有一定的比例;

其四,反应生成的OH·可氧化多余H2O2的,从而导致OH·数量大大减小,导致对有机物氧化不彻底。

以上缺陷限制了芬顿氧化法的pH范围、Fe2+的利用率和对有机物的去除能力。

EDDS与过渡金属有很强的螯合作用,它最初是从一种放线菌中分离得到,作为一种天然物质,其生物毒性包括对植物和土壤微生物的毒性都很低,又具有生物可降解性。目前国内对EDDS的研究主要集中在重金属污染土壤修复和植物修复等领域,而研究EDDS改进芬顿/类芬顿法处理废水的研究未见报道。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明提供了生物可降解螯合剂EDDS在处理难降解有机废水中的应用。

所述应用,具体为:包括以下步骤:在难降解有机废水中加入生物可降解螯合剂EDDS和亚铁盐,调pH至7以下,再加入双氧水,反应,即可。

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