[发明专利]一种强化去除水中磺胺甲噁唑的方法

说明书

本发明公开了一种碳酸根阴离子与磺胺甲噁唑共同作用对过一硫酸盐进行活化并将磺胺甲噁唑快速去除的方法，这种方法在不添加催化剂的条件下可通过磺胺甲噁唑、碳酸根阴离子与过一硫酸盐相互作用将水体中磺胺甲噁唑去除。本发明以天然水体中常见的碳酸根阴离子及磺胺甲噁唑共同强化过一硫酸盐的分解，活化过程中产生的单线态氧及碳酸根自由基可有效增加磺胺甲噁唑的去除路径。产生的次级自由基不但可提高水中磺胺甲噁唑的去除效率，还可提高其TOC去除率。具有磺胺甲噁唑降解效率高、反应条件温和、成本低、环境友好等优点。

技术领域

本发明属于高级氧化法处理环境污水领域。具体涉及一种水体中有机污染物的控制和去除技术，适用于环境生态修复及制药行业、畜牧业等领域产生的有机废水。更具体地，涉及一种有机污染物及碳酸根阴离子共同活化过一硫酸盐的方法。

背景技术

随着社会发展的速度越来越快，更多的化学合成物质在人体、动物、环境中被检测出，特别是抗生素类药物。这类污染物具有产量大、分布广，更容易参与环境水循环过程等特点，在地表水、地下水及生活污水中均呈现上升趋势。我国是抗生素生产大国，全世界20-30％的抗生素原料药皆来自于中国。抗生素药物的生产会伴随着大量抗生素废水。另外在畜牧业生产过程中，通常过量的使用抗生素药物来治疗和预防牲畜的疾病，导致牲畜粪便中抗生素含量严重超标，从而抗生素渗入自然土壤与水体中。抗生素类污染物的另一个特点是当其长期存在于环境中会使微生物产生并传播抗性基因，由此导致而出现具有抗性的细菌或病毒会对人类产生极大威胁，对水体中抗生素的去除势在必行。

作为高级氧化的一种，过硫酸盐有着氧化能力强的优势。过硫酸盐分解产生的SO₄^·-的氧化电位为2.5-3.1eV高于OH^·，同时其在水溶液中存在时间相对更长。过硫酸盐固态稳定的特点使其更易存储、运输，因而在近十年来得到了广泛的关注和长足的发展。基于硫酸根自由基的高级氧化技术降解有机污染物虽然取得了较好的处理效果，但过硫酸盐反应活性较低，无法与水中污染物直接作用，一般需采用加入催化剂等方法，对其进行活化才可产生硫酸根自由基。过硫酸盐的活化过程限制了其在生态修复过程中的应用。中国专利CN201811338034.6公开了一种催化过硫酸盐处理有机废水的负载型金属催化剂及其制备，具体而言，一种负载型金属催化剂用于催化过硫酸盐处理有机废水，其中过硫酸盐为氧化剂，有机废水pH控制在7～10之间，控制催化体系温度在25℃～30℃之间，且所述过硫酸盐为过一硫酸盐的技术方案，现有技术中，通过外加过渡金属催化剂活化过一硫酸盐产生了二次污染的问题。

本发明基于以上现有技术中存在的问题，首次提出用于生态修复过程中具有高效、环境友好、不产生二次污染等优点的方法。

发明内容

本发明要解决的问题是克服上述技术的不足，提供一种仅需要抗生素类污染物磺胺甲噁唑及碳酸根阴离子对过一硫酸盐活化的方法，在活化过程中可同时将磺胺甲噁唑去除。本发明避免了外加过渡金属催化剂活化过一硫酸盐可能产生二次污染的问题，直接以水中污染物及水体常见的碳酸根阴离子做为过一硫酸盐的活化物质，其用于生态修复过程中具有高效、环境友好、不产生二次污染等优点。

本发明的目的是提供一种快速去除待处理水中磺胺甲噁唑的方法，其特征在于：利用水中碳酸根阴离子与过一硫酸盐共同作用。

本发明所述的方法，所述碳酸盐为碳酸钾、碳酸钠中的一种或两种。

本发明所述的方法，所述过一硫酸盐为过一硫酸钾、过一硫酸钠或过一硫酸铵中的一种或两种以上混合物。

本发明所述的方法，去除过程混合溶液pH应小于7。

本发明所述的方法，所述待处理水中过一硫酸盐与碳酸盐的摩尔比为1∶1～20。

本发明所述的方法，所述待处理水中碳酸根的摩尔浓度为1～20mM之间。