本發(fā)明專利技術(shù)屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種釕催化高錳酸鉀氧化去除水中微污染物的方法，該方法包括以下步驟：向含有微污染物的水中，按照一定順序投加濃度為0.5～5.0mg/L的高錳酸鉀和濃度為0.5～5.0mg/L的釕催化劑，對水樣處理5～40min即可。本發(fā)明專利技術(shù)方法具有很好的選擇性，能更有效地去除水中的微量有機(jī)物，而消耗的藥劑量卻較少。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于水處理
，具體涉及。
技術(shù)介紹
隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，水污染問題引起越來越多的人關(guān)注。水中微量有機(jī)污染物，如酚類、苯胺類等個人護(hù)理品、內(nèi)分泌干擾物雖然在水中含量較少，但是它們會逐漸積累與濃縮，而且多種污染物之間會相互作用，形成十分復(fù)雜的復(fù)合污染趨勢。水中的微量有機(jī)污染物，特別是高穩(wěn)定性、有毒、有害的有機(jī)污染物會在城市水循環(huán)過程中逐漸積累，對水質(zhì)構(gòu)成很大威脅。因此，我國最新《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)將飲用水中控制的有機(jī)污染物的種類由5項增至53項。但是常規(guī)飲用水處理工藝很難滿足人們對水質(zhì)的要求，國內(nèi)外的試驗(yàn)研究與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果表明，受污染水源水經(jīng)過常規(guī)的混凝、沉淀、過濾、消毒工藝通常只能去除水中酚類、苯胺類等個人護(hù)理品、內(nèi)分泌干擾物的20% 30%。因此，這就需要在水處理過程中引進(jìn)預(yù)氧化工藝。工業(yè)污水和生活污水的排放是導(dǎo)致水環(huán)境中微污染物的主要來源，即使在發(fā)達(dá)國家，污水處理廠的出水與污泥中也常常檢測到多種優(yōu)先控制污染物。部分研究者發(fā)現(xiàn)，生活污水處理廠出水中這些環(huán)境酚類、苯胺類等個人護(hù)理品、內(nèi)分泌干擾物等污染物的含量比工業(yè)污水出水要高。水環(huán)境中的雌激素物質(zhì)主要來源于城市污水廠出水，其含量取決于雌激素的降解狀況以及處理出水的排放情況。常規(guī)的污水二級處理工藝，并不能很好的去除水中的酚類、苯胺類等個人護(hù)理品、內(nèi)分泌干擾物等，并且會產(chǎn)生多種有毒物質(zhì)的累積和轉(zhuǎn)化。因此，需要在常規(guī)污水處理工藝的后期增加綠色的有效的深度處理工藝。高錳酸鉀應(yīng)用于水處理具有易運(yùn)輸、儲存、投加方便、價格低、處理效果好、無毒副產(chǎn)物產(chǎn)生等特點(diǎn)。高錳酸鉀在常見水處理pH范圍內(nèi)氧化能力較強(qiáng)，且氧化過程受pH的影響不大。高錳酸鉀在氧化降解有機(jī)物過程中不會產(chǎn)生有毒、有害鹵代副產(chǎn)物，其最終還原產(chǎn)物為不溶性環(huán)境友好的二氧化錳，很容易從溶液中分離。另外，還原產(chǎn)物二氧化錳還可以通過吸附、氧化、助凝等作用與高錳酸鉀協(xié)同除污染。同時，高錳酸鉀對酚類和苯胺類有機(jī)物的氧化具有很好的選擇性。因此，高錳酸鉀是一種綠色而有效的去除水中微量有機(jī)污染物的氧化劑。目前，給水處理中常用的氧化劑主要有氯、二氧化氯、臭氧和高錳酸鉀等，在近中性條件下，高錳酸鉀比臭氧、氯和二氧化氯氧化水中微污染物的速率低，這是高錳酸鉀在實(shí)際工程應(yīng)用中的一個不足之處。由于高錳酸鉀氧化有機(jī)物的速率較慢，要得到和氯、二氧化氯或臭氧相同的去除效果則需要更長的氧化時間和更大的藥劑量，這勢必會增加工程的基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。釕作為一種過渡金屬，被廣泛應(yīng)用于多種催化反應(yīng)，均表現(xiàn)出很好的催化活性。在有機(jī)合成方面，釕催化劑主要應(yīng)用于催化苯環(huán)、乳酸乙酯、葡萄糖、吡啶和喹啉等的加氫反應(yīng)；無機(jī)催化方面，釕催化劑廣泛應(yīng)用于合成氨催化劑的制備。近幾年，部分研究者開始將釕催化劑應(yīng)用于強(qiáng)堿性或強(qiáng)酸性高錳酸鉀氧化還原體系中，釕作為一種高活性催化劑來催化氧化還原反應(yīng)，提高反應(yīng)速率，強(qiáng)化高濃度難降解有機(jī)物的去除。目前，尚沒有研究或者專利技術(shù)涉及釕催化劑在中性或者近中性的水環(huán)境中的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了彌補(bǔ)高錳酸鉀單獨(dú)氧化時氧化速度慢和去除效率低的不足，本專利技術(shù)的目的是提供，通過投加釕催化劑，可以提高反應(yīng)速率，強(qiáng)化處理效果；該方法可以作為指河流水、湖泊水和地下水等飲用水水源的預(yù)氧化處理，以及生活和工業(yè)排放的含有微污染物的廢水和污水的深度處理。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下本專利技術(shù)提供了，該方法包括以下步驟向含有微污染物的水中，按照一定順序投加濃度為0. 5 5. Omg/L的高錳酸鉀和濃度為0. 5 5. Omg/L的釕催化劑，對水樣處理5 40min即可。所述的微污染物是指酚類、苯胺類等個人護(hù)理品或內(nèi)分泌干擾物。所述的水選自河流水、湖泊水、地下水、生活或工業(yè)排放的含有微污染物的廢水或污水中的一種。所述的釕催化劑為液體催化劑或固體催化劑，選自三氯化釕、硫酸釕或氯釕酸銨中的一種或幾種的混合物。所述的按照一定順序投加高錳酸鉀和釕催化劑，該順序是指先投加釕催化劑再投加高錳酸鉀、同時投加高錳酸鉀和釕催化劑、在源水水泵的吸水管前投加釕催化劑再投加高錳酸鉀、在源水水泵的吸水管前同時投加高錳酸鉀和釕催化劑、在混凝工藝之前投加釕催化劑再投加高錳酸鉀或在混凝工藝之前同時投加高錳酸鉀和釕催化劑。釕催化劑可以配制成一定的溶液投加，也可以利用干設(shè)備直接投加。根據(jù)水質(zhì)污染的情況，高錳酸鉀的投加量控制在0. 5 5. Omg/L,催化劑的投加量控制在0. 5 5. Omg/ L。高錳酸鉀和釕催化劑投加到水中后，利用后續(xù)的混凝或者過濾工藝將剩余的有機(jī)污染物質(zhì)、釕催化劑和還原產(chǎn)物二氧化錳同步去除。本專利技術(shù)主要針對飲用水水源中微污染物預(yù)氧化處理工藝和污水或廢水的深度處理工藝開發(fā)的。本專利技術(shù)的基本原理是在水處理工藝流程中，將少量的高錳酸鉀與釕催化劑投加在待凈化水中，使之與水中有機(jī)物作用一段時間，從而達(dá)到分解或去除水中有機(jī)污染物的目的。本專利技術(shù)同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、本專利技術(shù)方法與傳統(tǒng)的氯、次氯酸或者新興的臭氧氧化相比，高錳酸鉀作為一種綠色安全的氧化劑，不會產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物。還原產(chǎn)物二氧化錳還可以通過吸附、氧化、助凝等作用與高錳酸鉀協(xié)同除污染。2、本專利技術(shù)方法與傳統(tǒng)的氯、次氯酸或者新興起的臭氧氧化相比，高錳酸鉀對酚類和苯胺類有機(jī)物的氧化具有很好的選擇性，因此能更有效地去除水中酚類和苯胺類的個人護(hù)理品和內(nèi)分泌干擾物，而消耗的藥劑量卻較少。3、本專利技術(shù)方法與傳統(tǒng)的高錳酸鉀氧化相比較，氧化速率有很大提高，對微量有機(jī)物的去除效果也有很大增強(qiáng)，因此釕催化機(jī)制在整個氧化體系中發(fā)揮了十分顯著的作用。4、釕催化劑與其他過渡金屬催化劑(如鋨或者鋨的氧化)相比較，具有無毒無害的特征(目前，尚未有報道提到其有致毒作用。美國環(huán)境保護(hù)局公布的飲用水中污染物質(zhì)名單和法律未明確規(guī)定的潛在污染物質(zhì)名單中均未提到釕；在由美國公共健康協(xié)會和美國水處理協(xié)會聯(lián)合公布的第20版飲用水和污水標(biāo)準(zhǔn)檢測方法中，釕被明確指出沒有任何已知的致毒作用)。這為釕催化劑的安全應(yīng)用提供了保障。5、以往研究中，釕催化劑多應(yīng)用有機(jī)溶劑作為基質(zhì)的催化反應(yīng)；近期，釕催化劑也開始應(yīng)用于強(qiáng)堿性或強(qiáng)酸性水溶液的催化反應(yīng)。而以上那些釕催化劑的應(yīng)用條件都極為苛刻，本專利技術(shù)首次針對中性或者近中性水溶液的催化反應(yīng)進(jìn)行研究，取得了突破性進(jìn)展，這大大拓展了釕催化劑的應(yīng)用范疇，并為其在實(shí)際水體中的應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。附圖說明圖1是實(shí)施例1對微污染物的去除效果圖。圖2是實(shí)施例2對微污染物的去除效果圖。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1取含有微污染物-酚類、苯胺類等個人護(hù)理品、內(nèi)分泌干擾物的河流水(取自哈爾濱松花江)200mL，控制三氯化釕(所述的釕催化劑為液體催化劑和固體催化劑均可)的投加量為0. 5mg/L，采用磁力攪拌器劇烈攪拌IOmin后，投加高錳酸鉀，高錳酸鉀的投加量為 5. Omg/L，對水樣處理40min，微污染物的去除率可以達(dá)到75% 90%。圖1是本實(shí)施例對微污染物的去除效果圖，微污染物取用內(nèi)分泌干擾素——雙酚 A，圖中-〇-表示釕催化劑催化高錳酸鉀去除雙酚A的去除率曲線，-·_表示單獨(dú)采用高錳酸鉀去除雙酚A的去除率曲線。本實(shí)施方式對微量有機(jī)污染物的去除率本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種釕催化高錳酸鉀氧化去除水中微污染物的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：向含有微污染物的水中，按照一定順序投加濃度為０．５～５．０ｍｇ／Ｌ的高錳酸鉀和濃度為０．５～５．０ｍｇ／Ｌ的釕催化劑，對水樣處理５～４０ｍｉｎ即可。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：關(guān)小紅，張靜，杜鵑山，李聰，
申請(專利權(quán))人：上海凈沃節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?/a>，關(guān)小紅，張靜，李聰，
類型：發(fā)明
國別省市：31
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