[发明专利]一种利用零价铝和氧化铜去除水中卤代有机污染物的方法有效

专利信息
申请号: 202010230652.X 申请日: 2020-03-27
公开(公告)号: CN111285445B 公开(公告)日: 2021-09-21
发明(设计)人: 张涛;李金春子 申请(专利权)人: 中国科学院生态环境研究中心
主分类号: C02F1/461 分类号: C02F1/461;C02F101/36
代理公司: 合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙) 34118 代理人: 魏玉娇
地址: 100085*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 利用 零价铝 氧化铜 去除 水中 有机 污染物 方法
【说明书】:

发明涉及一种利用零价铝和氧化铜去除水中卤代有机污染物的方法,属于水污染处理技术领域。该方法包括以下步骤:S1、将零价铝粉和氧化铜粉按照(5‑500):1的质量比混合,混合粉末填充到固定床反应器中;S2、在含有卤代有机污染物的水中加入电解质,得到混合溶液,将混合溶液从固定床反应器底部泵入反应器中,处理后的溶液经反应器上端的出水口排出;本发明的技术方案利用零价铝与氧化铜在电解质存在的条件下形成电偶腐蚀的原理,通过加入氧化铜和电解质强化零价铝对卤代有机物的还原活性,该方法能够有效去除水中卤代有机污染物,且处理后的水中铝离子和铜离子溶出量很低不会产生二次污染,方法高效、操作简单、所用药品价廉易得。

技术领域

本发明属于水处理技术领域,具体涉及一种利用零价铝和氧化铜去除水中卤代有机污染物的方法。

背景技术

卤代有机物的大量使用和排放使得水体中卤代有机物污染日益严重,威胁着生态安全与人体健康。并且,卤代有机污染物具有环境持久性、难生物降解、生物积累性、高毒性和长距离迁移能力等特点,如何有效解决卤代污染物一直是环境领域关注的焦点。

零价铝具有较低的氧化还原电位,较高的还原能力,且资源丰富,可用于水中卤代污染物的脱卤,降低卤代有机污染物的毒性。但是,由于零价铝极容易在空气中被氧气氧化,其表面形成的氧化铝薄膜非常致密不导电,且在pH4-9范围内非常稳定,从而抑制了零价铝在在实际应用中的反应活性。

发明内容

有鉴于此,本发明提供一种利用零价铝/氧化铜组合去除水中卤代有机污染物的方法,该方法利用零价铝与氧化铜在电解质存在的条件下形成电偶腐蚀,从而解决了零价铝在中性条件下反应活性低的问题,实现了对水中卤代有机物的高效去除。

为了实现本发明的目的,本发明提供的技术方案为,一种利用零价铝和氧化铜去除水中卤代有机污染物的方法,该方法包括以下步骤:

S1、将零价铝粉和氧化铜粉按照(5-500):1的质量比混合,混合粉末填充到固定床反应器中;

S2、在含有卤代有机污染物的水中加入含氯离子的盐作为电解质,添加浓度为0.01-1.0mmol/L,得到混合溶液,将混合溶液泵入固定床反应器中,停留时间为0.1-1小时,处理后的溶液经反应器出水口排出。

上述利用零价铝和氧化铜去除水中卤代有机污染物的方法进一步的技术方案:

优选的,步骤S1中所述零价铝粉粒径为100-200目,氧化铜粉的粒径为1-5微米。

优选的,步骤S2中所述卤代有机污染物为氯代有机物、溴代有机物、碘代有机物中的一种或两种及以上混合物。

优选的,所述卤代有机污染物为2,4-二氯酚或泛影酸钠。

优选的,步骤S2中所述电解质为氯化钠,添加至浓度为0.1mmol/L。

本发明相比现有技术的有益效果在于:

1)本发明的技术方案利用零价铝与氧化铜在电解质存在的条件下形成电偶腐蚀的原理,通过加入氧化铜和电解质强化零价铝对卤代有机物的还原活性。氧化铜的加入使得体系中阳极和阴极得到分离,增加了在阳极附近产生的铝离子和阴极附近产生的氢氧根离子的迁移距离,使得氢氧化物沉淀更易在溶液中而不是在零价铝表面生成,缓解零价铝表面钝化层的生成,提高零价铝的反应活性,同时电解质中的氯离子可在零价铝表面产生点蚀作用,进一步促进零价铝表面的腐蚀。

2)本发明提供了处理所述卤代有机污染物的方法,能够有效去除水中卤代有机污染物,且处理后的水中铝离子和铜离子溶出量很低不会产生二次污染。本发明方法高效、操作简单、所用药品价廉易得。

3)对采用本发明方法处理前后的废水进行检测,发现经本发明方法处理后,2,4-二氯酚或泛影酸钠去除率均达到90%以上,最高可达到100%。

附图说明

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