[发明专利]一种铜离子活化过氧乙酸去除废水中卡马西平的方法

说明书

本发明公开了一种铜离子活化过氧乙酸去除废水中卡马西平的方法，属于污水处理技术领域。该方法包括如下步骤：向含有卡马西平的废水中加入过氧乙酸和硫酸铜，采用酸碱调节剂调节废水初始pH为6.0，在搅拌条件下于25℃反应3h，其中，过氧乙酸的投加量与卡马西平初始浓度之比为80mg/L：1mg/L，硫酸铜和过氧乙酸的投加量之比为80mg/L:0.1mM。本发明方法操作简单，反应条件温和，成本低，在近中性pH和较低氧化剂使用量下即可高效降解卡马西平。

技术领域

本发明涉及一种铜离子活化过氧乙酸去除废水中卡马西平的方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

随着各行业的不断发展，大量难降解化学物质产生并被排放入水体。其中，药物及个人护理用品(PPCPs)作为新兴污染物的一种，在水环境中被广泛检出。卡马西平(Carbamazepine)作为一种药物，在临床中被广泛用于癫痫，三叉神经痛以及其他精神疾病的治疗。卡马西平母体以及其代谢产物会通过制药废水、患者排泄等途径进入水体，可能引发环境风险，对环境中的生物以及人类产生危害。

由于卡马西平具有浓度低、毒性高、可生化性差等特点，传统生物处理工艺的应用受到限制，需进行深度处理。其中，高级氧化工艺(AOPs)是一种有效的处理技术。

文献(肖子捷.几种水中典型PPCPs的高级氧化降解及其消毒副产物的生成研究[D].江西理工大学,2015.)公开了采用紫外/亚铁离子活化过一硫酸盐降解废水中卡马西平的方法，虽然该方法可以高效降解水体中的卡马西平，但是该方法不仅需要使用较多的氧化剂，而且需要将pH控制在强酸条件下进行反应才具有较高的反应活性，反应条件较为苛刻，成本较高。因此，开发一种成本低、反应条件温和、在较低氧化剂使用量下即可高效持久降解卡马西平的方法具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种铜离子活化过氧乙酸去除废水中卡马西平的方法，该方法操作简单，反应条件温和，成本低，在近中性pH和较低氧化剂使用量下即可高效降解卡马西平。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种铜离子活化过氧乙酸去除废水中卡马西平的方法，包括如下步骤：向含有卡马西平的废水中加入过氧乙酸和硫酸铜，采用酸碱调节剂调节废水初始pH为6.0，在搅拌条件下于25℃反应3h，其中，过氧乙酸的投加量与卡马西平初始浓度之比为80mg/L：1mg/L，硫酸铜和过氧乙酸的投加量之比为80mg/L:0.1mM。

作为优选方案，所述酸碱调节剂为0.1M的盐酸或氢氧化钠溶液。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：

(1)本发明方法采用过氧乙酸作为氧化剂，可以产生多种自由基，包括羟基自由基(·OH)，以及乙酰氧基自由基(CH3CO2·)、乙酰过氧基自由基(CH3CO3·)等有机自由基，其中羟基自由基反应性强，有机自由基稳定性强、半衰期长、选择性强、反条件温和，因此可赋予本发明方法高降解效率，反应条件温和等优势。

(2)本发明方法采用铜离子活化过氧乙酸，与光活化、热活化等其他活化方式相比，铜离子活化可以在常温常压下进行，活化效率较高，且不需要额外的能量输入，成本低廉，操作方便。

(3)本发明方法可在接近中性的pH条件(pH＝6)下达到较高的卡马西平去除率(高于85％)，在实际处理过程中，可以减少或省去pH调整药剂的投加，降低成本。

附图说明

图1是由1mg/L卡马西平，0.1mM铜离子，80mg/L过氧乙酸构成的高级氧化系统对卡马西平的降解曲线图(同时包括对照实验和淬灭实验)；

图2是由10ppm卡马西平，0.3mM亚铁离子，0.5mM过氧乙酸构成的高级氧化系统在不同pH条件下对卡马西平的降解曲线图；