[发明专利]一种利用单过硫酸盐处理有机废水的方法

说明书

本发明公开了一种利用单过硫酸盐处理有机废水的方法，属于污水处理领域。本发明利用还原性含铁黏土晶格中的Fe(II)能够快速地活化单过硫酸盐，在黏土表面产生强氧化性的过硫酸根自由基和羟基自由基，从而快速地去除污水中的有机污染物。其中，还原性含铁黏土以天然含铁黏土为原料，利用还原法制备得到，活化过程中Fe不溶出、黏土回收率高等优点。本发明对于快速处理水体或土壤洗脱液中的有机污染物展示了广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于水污染处理技术领域，具体涉及一种利用单过硫酸盐处理有机废水的方法。

背景技术

众所周知，全球的水污染问题日趋严重，染织、农业、制药、化工、石油化工等众多行业均会产生大量有机废水，废水毒性大，成份复杂，化学耗氧量高、色度高、生化性差、处理难度大。目前该类废水主要的处理方法集中在以下几类：1)物理法，该方法主要用于处理含有悬浮物的废水，将其进行过滤或者运用吸附，但是该法仅仅将不溶物与废水进行了分离，并没有改变废水的化学性质；2)生物法，该方法主要利用微生物分解污染物的原理，可以彻底改变水质，但是其过程比较复杂，微生物对水环境要求较高，当污染物毒性较高时，可能导致微生物中毒；3)化学法，处理手段选择性多，水处理效果明显，但是易出现二次污染，高级氧化技术就是其中最典型的一类水处理技术。

高级氧化技术不同于传统的氧化法，它主要是利用反应中产生的强氧化性羟基作为主要氧化剂氧化分解和矿化水中有机污染物的氧化技术。按照自由基的产生方式不同可以分为四大类，化学氧化技术、光催化氧化技术、水热氧化技术及其他高级氧化技术。而活化过硫酸盐技术是近些年发展起来的一类新型高级氧化技术。反应过程主要产生具有强氧化性的硫酸根自由基(SO₄^·-；E₀＝2.6～3.1V)，可以快速有效地降解土壤或水体中的污染物，已被广泛应用于污染土壤和地下水的原位修复过程。与传统的Fenton试剂产生·OH降解污染物相比，基于SO₄^·-的高级氧化技术具有氧化剂稳定性好、降解能力强、受环境因素影响作用小、适应pH范围广等有优点，这些特性使得活化过硫酸盐技术在修复污染土壤和水体方面应用较广。在过硫酸盐体系中，单过硫酸盐(PMS)由于自身分子结构的不对称性，多种活化方式都可以使PMS分解产生硫酸根自由基。传统的活化方式主要有光活化技术、热活化技术以及过渡金属活化技术。比如中国发明专利，公开号：CN101045573A，公开日：2007.10.03，公开了通过热解、紫外光照射以及γ射线辐射等方式活化过硫酸盐产生硫酸根自由基处理船舶压载水的方法。但是上述因需要消耗大量能量而限制了其在有机污染物处理当中的应用。

过渡金属活化技术与芬顿法类似，主要是利用过渡金属催化过硫酸盐产生SO₄^·-，过渡金属离子活化技术最大的优点是，不受温度的干扰，在常温下，反应就可以进行，因此，过渡金属活化法也成为了常用的活化手段。最常用的过渡金属离子为Fe²⁺，除此之外，还有Cu、Mn、Co等。比如中国发明专利，公开号：CN103435143A，公开日：2013.12.11；公开了一种多元混配络合亚铁活化过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐深度氧化处理废水的方法，以混配络合剂、亚铁盐催化活化过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐，能够提高过硫酸盐/单过硫酸盐的效率高，易操作，主要适用高pH有机废水的水处理技术。