[发明专利]一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐氧化除污染的水处理方法

说明书

一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐氧化除污染的水处理方法，它涉及水处理方法。本发明提供了一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐产生自由基降解吸附在次生铁矿物表面以及水体中的污染物的方法。本发明的水处理方法：将破碎过筛的次生铁矿物和过一硫酸盐同时投加到待处理水中，搅拌，即可。本发明的水处理方法中部分过一硫酸盐和部分污染物通过分子间作用力或者静电以及共价键力吸附在矿物表面并与矿物表面的Fe³⁺发生类芬顿反应产生SO₄^·－和·OH进而降解有机物，本发明具有以下优点：氧化剂过一硫酸盐和催化剂次生铁矿物安全稳定、成本低廉，pH适用范围广，反应受水体条件影响小，反应过程中几乎不会有铁泥沉淀产生。

技术领域

本发明涉及一种水处理方法，具体涉及一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐(PMS)氧化除污染的水处理方法。

背景技术

针对水体中出现的新兴微量有机污染物如抗生素类、内分泌干扰物、药品和个人护理用品等，现有的常规水处理手段并不能很好的完成对它们的处理，而过一硫酸盐呈固体，便于运输储存，是一种绿色氧化剂，已被国家正式列入饮用水消毒剂产品目录，可以通过热活化、碱活化、过渡金属活化、微波活化等多种方式对其进行活化产生硫酸根自由基，进而无选择性地高效降解有机物。在酸性矿山废水(AMD)中存在着一种可以在极端酸性环境下生存的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)，它可以将Fe²⁺快速氧化，氧化过程中还伴随有施氏矿物、黄铁矾等次生铁矿物的合成，这类次生铁矿物可以与过一硫酸盐(PMS)构成非均相类芬顿体系。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐(PMS)氧化除污染的水处理方法，解决传统芬顿反应pH适用范围窄、铁消耗量大、容易产生铁泥沉淀、出水浑浊等弊端。

本发明的一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐(PMS)氧化除污染的水处理方法是通过以下步骤实现的：将待处理水引入水处理单元，将破碎过100目筛的次生铁矿物和过一硫酸盐同时投加到水处理单元，保证次生铁矿物的浓度为0.1～10g/L，过一硫酸盐的浓度为0.5～10mM/L，在水力反应停留时间为1～3h,机械搅拌的状态下进行水处理，即完成利用次生铁矿物活化过一硫酸盐(PMS)氧化除污染，再将处理后的水引入沉淀单元使次生铁矿物静置沉淀以后即可出水。

本发明的一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐(PMS)氧化除污染的水处理方法中所述过一硫酸盐为过一硫酸钾、过一硫酸钠、过一硫酸铵、过一硫酸钙、过一硫酸镁中的一种或几种按任意比混合的混合物。

本发明的一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐(PMS)氧化除污染的水处理方法中所述的酸优选为硫酸。

本发明的一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐(PMS)氧化除污染的水处理方法中所述次生铁矿物根据待处理废水的pH不同而有所改变，当待处理水pH3时，使用的次生铁矿物为施氏矿物，当待处理水pH3时，使用的次生铁矿物为介于施氏矿物与黄铁矾之间的矿物。

本发明的一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐(PMS)氧化除污染的水处理方法中所述施氏矿物由嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)在菌密度约为2.4×10⁷cells/mL，体系初始pH为2.50，Na₂SO₄为16mmol/L，FeSO₄为160mmol/L，培养转速160r/min的条件下培养8天获得。

本发明的一种利用次生铁矿物活化过一硫酸盐(PMS)氧化除污染的水处理方法中所述施氏矿物和黄铁矾的混合物由嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)在菌密度约为2.4×10⁷cells/mL，体系初始pH为2.50，(NH₄)₂SO₄为16mmol/L，FeSO₄为160mmol/L，培养转速160r/min的条件下培养8天获得。