[发明专利]一种利用绿茶提取物强化铜离子催化过硫酸氢盐性能的方法

说明书

本发明属于水处理领域，公开了一种利用绿茶提取物强化铜离子催化过硫酸氢盐降解水中新兴有机微污染物的方法，该方法能够去除包括药物和个人护理品、内分泌干扰物、溴代阻燃剂、农药、藻毒素、嗅味物质等在内的各种有毒有害的难降解有机微污染物。具体是通过利用原水和污废水中现有的铜离子，辅以过硫酸氢盐及多酚羟基结构的绿茶提取物，利用绿茶提取物的还原性和络合性，提高铜离子对过硫酸氢盐的催化性能，产生大量自由基进攻有机污染物。方法如下：一、将待处理溶液与过硫酸氢盐、绿茶提取物混合；二、调节溶液初始pH；三、投加铜离子至反应溶液中，并置于恒温震荡箱中震荡。其中绿茶提取物和过硫酸氢盐的投加量依据具体水质条件和污染物浓度而定。本方法相较其他催化氧化方法效率提高明显，经济环保，操作简单，使用安全，水中的微污染物可以达到彻底的去除。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种利用绿茶提取物强化铜离子催化过硫酸氢盐性能的方法。

背景技术

近二十年，随着环境检测技术的进步和人们环保意识的增强，水环境中的新兴有机污染物正日益受到全世界科研人员的关注。新兴有机污染物主要包括药物与个人护理品、内分泌干扰物、溴代阻燃剂、农药、藻毒素、嗅味物质等，其最重要的三个特征即为浓度低、种类多、性质复杂，并且新兴有机污染物对人类和环境的影响不仅仅依赖于其在自然环境中浓度的高低，还与其在环境中的持久性和生物累积效应等密切相关。这些物质一旦进入环境，有些会通过生物代谢转化为毒性更高的物质。目前科学家已经证明水体中很多新兴有机污染物会对人体造成很大危害，甚至其中一部分为致癌、致畸、致突变物质。然而，水处理工艺对这类物质的去除效率极低，因此，在水源不断受到新兴有机污染物威胁的情况下，研究新型高效的去除水中微量难降解有机物的工艺，从而有效地提高水源水质，对可持续发展具有重要的战略意义。

过硫酸氢盐是一种环境友好型药剂，能够被激发产生硫酸根自由基，硫酸根自由基相较于羟基自由基有着更高的氧化能力和选择性，可以快速有效的去除水中新兴有机污染物。另外，过硫酸氢盐由于其结构的不对称性，容易被金属或金属氧化物激发，众多过渡金属中，铁钴镍铜等因其催化活性强受到了研究人员的广泛关注，其中亚铜是一种催化活性极强的离子，但需形成配合物才能稳定存在于水溶液中。

绿茶提取物是一类同时具有络合性和还原性的有机物，可以有效的将铜离子还原为亚铜离子并将其络合。亚铜与绿茶提取物配合物的形成极大提高了铜离子对过硫酸氢盐的催化性能。

发明内容

本发明的目的是以绿色环保、快速高效的方式解决工业废水、污水厂二级出水及水源水中普遍存在的多种有毒有害新兴有机微污染物的问题，提供了一种利用绿茶提取物强化铜离子催化过硫酸氢盐性能的方法。

本发明的技术方案是，提供利用绿茶提取物强化铜离子催化过硫酸氢盐性能的方法，其特征在于，具体步骤如下：一、将待处理溶液与铜离子、过硫酸氢盐、绿茶提取物混合；二、调节溶液初始pH；三、投加铜离子至反应溶液中，并置于恒温震荡箱中震荡。

进一步地，所述铜离子投量低于饮用水卫生标准规定的限值(1.0mg L^-1)。

进一步地，所述绿茶提取物包括原儿茶酸、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素等中的一种或几种的组合。

进一步地，所述过硫酸氢盐为过硫酸氢钠、过硫酸氢钾、过硫酸氢铵、过硫酸氢钙、过硫酸氢镁中的一种或几种混合。

进一步地，所述微污染物包括药物与个人护理品、内分泌干扰物、溴代阻燃剂、农药、藻毒素、嗅味物质等。

进一步地，所述溶液初始pH为3.0～11.0。

进一步地，所述绿茶提取物与铜离子投加质量比为0.25-5:1。