[发明专利]还原和氧化同步耦合降解水体中卤代有机污染物的方法

说明书

本发明公开一种还原和氧化同步耦合降解水体中卤代有机污染物的方法，包括步骤：提供含有卤代有机污染物的水体；向水体中加入连二亚硫酸盐和过硫酸盐，或向水体中加入焦亚硫酸盐和过硫酸盐，得到混合液；利用紫外光照射混合液，进行还原和氧化反应同时作用，使水体中的含有卤代有机污染物降解。本发明利用紫外光将混合液中的两种盐进行活化，同时得到还原性活性物种和氧化性活性物种，还原性活性物种对卤代有机污染物进行还原脱卤，氧化性活性物种对脱卤产物进行深度氧化降解，本发明提供的方法耦合还原与氧化工艺以克服彼此的不足，对各类卤代有机污染物实现还原和氧化协同作用下的彻底高效降解，降解效率可达100％，且步骤简单、成本较低。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种还原和氧化同步耦合降解水体中卤代有机污染物的方法。

背景技术

卤代有机物作为农药、阻燃剂、溶剂、表面活性剂、工业用油等人类必需的化学原料及产品，被大量合成和使用，而卤代有机物大量的被合成和使用也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。卤代有机物是难降解有毒有机污染物，具有环境持久性、生物积累性、高毒性、长距离迁移能力和难生物降解等特点，在土壤和大气等野外环境中也均有分布，如何有效解决卤代有机污染物已成为环境领域高关注的持续热点问题。

目前，卤代有机污染物主要处理方法有生物法、物化法、化学法，然而其生物毒性强，常规生物法难有实效；吸附、混凝、萃取等物化法无法彻底去除该类污染物；化学氧化法则因卤代有机物中高稳定的碳-卤键具有抗氧化性，不易氧化降解，需过量氧化剂作用才有效，成本高，能耗大，甚至有毒性更大的副产物生成，而化学还原法虽可一定程度实现加氢脱卤去毒，但产物还构成水体的COD污染，需深度处理，降解效率较低，反应时间长。如非专利文献：不同氧化还原方法对1,2,3-三氯丙烷降解效果的研究.环境污染与防治，2019，41(3):274-278中报道采用纳米铁、纳米锌还原或Fe²⁺活化过硫酸盐氧化，分别降解1,2,3-三氯丙烷(TCP)，其中的纳米铁难以对TCP还原脱氯，纳米锌要羧甲基纤维素作悬浮剂，才能实现TCP的还原脱氯，但反应时间较长，需36h；Fe²⁺活化过硫酸盐则需要柠檬酸做螯合剂，反应24h才能去除40.8％。整体而言，该文献及现有技术中因存在固液反应传质等限制，以及还原和氧化分置进行等原因，降解速率和效率都偏低，药剂使用量也较多，成本高，反应时间长。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种还原和氧化同步耦合降解水体中卤代有机污染物的方法，旨在解决现有卤代有机污染物的降解方法降解效率低、成本高的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种还原和氧化同步耦合降解水体中卤代有机污染物的方法，其中，包括步骤：

提供含有卤代有机污染物的水体；

向所述水体中加入连二亚硫酸盐和过硫酸盐，或向所述水体中加入焦亚硫酸盐和过硫酸盐，得到混合液；

利用紫外光照射所述混合液，进行还原和氧化反应，使所述水体中的卤代有机污染物降解。

可选地，所述混合液中，所述连二亚硫酸盐的摩尔浓度、所述过硫酸盐的摩尔浓度与所述卤代有机污染物的质量浓度之比为(1～20)mmol/L:(1～20)mmol/L:(10～200)mg/L；或，所述混合液中，所述焦亚硫酸盐的摩尔浓度、所述过硫酸盐的摩尔浓度与所述卤代有机污染物的质量浓度之比为(1～20)mmol/L:(1～20)mmol/L:(10～200)mg/L。

可选地，所述连二亚硫酸盐与过硫酸盐的摩尔比为1:1～1:2。

可选地，所述焦亚硫酸盐与过硫酸盐的摩尔比为1:1～1:2。