[发明专利]一种用微纳米气泡强化零价铁去除水中有机污染物的方法

说明书

本发明涉及一种用微纳米气泡强化零价铁去除水中有机污染物的方法，所述方法如下：将微纳米气泡发生器的进水口和出水扩散器置于含有有机物的有机废水反应器中，打开微纳米气泡发生器，调节有机废水的pH和进气量，然后加入零价铁反应一段时间后，有机废水即得到净化；所述微纳米气泡发生器的进气量为0.3～0.6 mL/min，所述零价铁的尺寸为微米级别和/或纳米级别，所述废水的pH为2.0～8.5，所述反应时间为0.5～8 h，所述零价铁的用量为0.05～100 g/L，所述出水扩散器是气水混合扩散装置。本发明提供的方法可使普通的零价铁活性大大提高，通过微纳米气泡的增效作用可使ZVI应用于多种难降解有机废水如2‑氯苯酚或布洛芬的处理，其应用范围大大扩大。

技术领域

本发明涉及水污染控制技术领域，具体地，涉及一种用微纳米气泡强化零价铁去除水中有机污染物的方法。

背景技术

零价铁（ZVI）降解毒害有机物具有反应条件温和、安全、无二次污染等优点，已成为国内外学者研究的热点之一。ZVI不仅可以直接还原降解卤代型污有机污染物（式1），还可以通过活化空气中的分子氧形成类Fenton体系来氧化降解有机物（式2～5）。

Fe⁰ + RX+ H⁺ → Fe²⁺ + RH + X⁻ （1）

Fe⁰ + O₂ + 2H+ → Fe²⁺ + H₂O₂ （2）

Fe²⁺ + O₂ → Fe³⁺ + •O²⁻ （3）

Fe²⁺ + •O²⁻ + 2H⁺ → Fe³⁺ + H₂O₂ （4）

Fe²⁺ + H₂O₂ +H⁺ → Fe³⁺ + H₂O + •OH （5）

但是，普通ZVI在实际水处理过程中活性不高（ ( Fe²⁺/Fe)= -0.44V），对难降解的有机物如卤代芳香烃有机物、多数PPCPs等难以取得良好的降解效果。

为提高零价铁的活性，国内外学者开发了纳米零价铁（nZVI）和铁基双金属（Pd/Fe，Cu/Fe，Ni/Fe等），上述方法虽然能显著提高零价铁对污染物的去除效率，但在实际应用中仍然存在一些问题。例如，nZVI制备过程复杂，成本高，颗粒易团聚；双金属（Pd/Fe、Ni/Fe、Cu/Fe等）中的贵金属价格昂贵且容易脱落，且面临重金属二次污染的问题。因此，急需开发一种工艺简单、成本低且能显著增强零价铁活性的新方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用微纳米气泡强化零价铁去除水中有机污染物的方法，本发明提供的方法可使普通的零价铁活性大大提高，通过微纳米气泡的增效作用可使ZVI应用于多种难降解有机废水如2-氯苯酚或布洛芬的处理，其应用范围大大扩大。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用微纳米气泡强化零价铁去除水中有机污染物的方法，所述方法如下：

将微纳米气泡发生器的进水口和出水扩散器置于含有有机物的有机废水反应器中，打开微纳米气泡发生器，调节有机废水的pH和进气量，然后加入零价铁反应一段时间后，有机废水即得到净化。