[发明专利]氯代有机物降解脱氯方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及氯代有机物降解脱氯方法。

背景技术

氯代有机物是重要的化工原料、中间体和有机溶剂，广泛应用于化工、医药、农药、制革等行业。这类化合物主要包括氯代脂肪烃、氯代芳香烃及其衍生物。氯代有机物毒性大，且难以生物降解。人们对于化学还原法处理氯代有机物已经有了研究。

化学还原法处理氯代有机物是利用还原剂有针对性地将污染物分子中的氯取代基去除，达到降低氯代有机物的生物毒性、改善其可生化性的方法。常用的还原剂主要是一些金属单质，如：铁、镁、铝等。另外，将一些催化剂与金属单质复合形成催化还原体系是目前的一个研究热点。金属对C_xH_yCl_z(氯代有机物)的去除过程，归纳起来可分成两种反应机理：

机理a：依靠单质金属的还原能力，在水中被氧化，同时给出电子；而氯代有机物则直接接受电子进行还原脱氯，最终生成可生物降解的有机物。其主要反应过程如下：

C_xH_yCl_z+zH⁺+zM⁰→C_xH_y+z+zM⁺+zCl^-

机理b：在水环境中，金属与H₂O或H⁺发生反应，生成具有还原性的H₂，H₂与氯代有机物反应，使其还原脱氯。其主要反应过程如下：

zH₂+C_xH_yCl_z→C_xH_y+z+zCl^-+zH⁺

以零价金属铁还原脱氯为例，反应符合机理b的可能性较大。但是如果没有有效的催化剂，体系中的H₂很难起到还原脱氯的作用，因 此选择合适的催化剂是关键。

现有的铁、镁、铝等金属处理氯代有机物脱氯率较低，不能满足工业需求。

因此，针对以上不足，需要提供一种氯代有机物降解脱氯方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的是现有的铁、镁、铝等金属处理氯代有机物脱氯率较低，不能满足工业需求的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种氯代有机物解脱氯方法，包括以下步骤：

S1、根据氯代有机物的特征，将降解脱氯材料的原料选为铜粉和铁粉；

S2、将设定比例的铜粉和铁粉的进行混合和研磨，以获取铜-铁合金材料；

S3、将步骤S2中获取铜-铁合金材料进行酸洗；

S4、将酸洗后的铜-铁合金材料用纯水进行水洗和干燥；

S5、将步骤S4中水洗和干燥后的铜-铁合金材料与含有氯代有机物有机氯溶液混合，以进行还原脱氯反应；

S6、根据设定时间间隔对还原脱氯反应后的溶液进行多次取样分析和检测，以获取氯代有机物的参数变化值。

其中，步骤S1中，铜-铁材料的质量比为10:0至1:9。

其中，所述S2步骤中，采用行星式球磨机对降解脱氯材料进行研磨，包括以下步骤：

S1’、将不锈钢磨球和降解脱氯材料放入不锈钢球磨罐中，球料质量比为37.2:1；

S2’、设定行星式球磨机自转转速为500rpm或800rpm；

S3’、开启行星式球磨机进行研磨；

S4’、研磨合格，关闭行星式球磨机，取出研磨好的铜-铁合金材料。

其中，所述S4步骤中，对铜-铁合金材料进行酸洗，具体包括以下步骤：

S10’、制备pH＝1的酸液；

S20’、在具塞三角瓶中，按每100mL酸洗液加入100g铜-铁合金材料的要求，将铜-铁合金材料加入酸碱度为1的酸洗液中，酸洗液温度为25℃；

S30’、将步骤S20’中加入铜-铁合金材料和酸洗液的具塞三角瓶放到摇床上，设置摇床振荡转速为220rpm，振荡时间为15分钟，开启摇床进行振荡；

S40’、关闭摇床，取出液体，用高纯水将降解脱氯材料冲洗，然后在充惰性气体或者真空条件下进行干燥。

其中，所述S5步骤中，铜-铁合金材料和有机氯溶液的质量比为1:10；有机氯溶液的酸碱度为2。