[發明專利]一種化學氧化去除水中氯代烴的方法

無效

• 申請號: 201110242579.9
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102951721A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 呂樹光;臧學軻;林匡飛;顧小鋼;邱兆富;隋倩;李琳;吳小亮;李文貞;陳姣;逯志昌;黃爽;何龍;陳諾;蘭濤;楊帆;范吉;沈龍海
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/36
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 朱小晶

【技術領域】

本發明涉及水處理技術領域，具體地說，是一種化學氧化去除水中氯代烴的方法。

【背景技術】

地下水是地球上最為重要的淡水資源之一。隨著工農業的迅速發展，越來越多的地下水被污染。大量應用于脫脂、干洗等現代工業中的四氯乙烯、三氯乙烯、氯仿等氯代烴類有機物溶劑，在世界各地地下水中被頻繁檢出，已然成為了地下水污染的主要來源，又因具有“三致”效應，其中絕大部分已被各國列為優先控制的有毒有害有機污染物。因此，對氯代有機污染物治理的研究具有重要意義。我國科學家經過這幾年的努力，在氯代烴污染物的治理方面已經取得了一定的成果，但是面對種類繁多的有機污染物，這些成果還是不夠的，這樣就迫切的需要適合我國國情的地下水凈化和處理的相關技術。

鑒于地下環境受氯代烴類污染的廣泛性以及氯代烴類污染物對環境生態的強危害性，國內外學者廣泛開展了地下水環境中的氯代烴類污染物的控制與修復技術。目前國內外研究去除氯代烴的主要方法包括：金屬雙金屬還原法、微生物降解法以及高級氧化法(AOPs)。

一、金屬雙金屬還原法

零價鐵金屬對氯代烴有良好的降解效果在20世紀70年代就已經得到證實，并且這種處理方法操作方便成本較低。但在實際應用中，鐵的氧化產物會在表面形成一層保護膜，阻止了金屬與有機污染物進行電子轉移，從而使氯代烴的去除效率逐漸下降。基于這種情況，研究者們發展了雙金屬體系，即在零價鐵表面鍍上第二種金屬，這樣增加了電化學的反應程度，試驗證明該方法能加快氯代烴的降解速率。然而復雜的地下水環境條件，工程措施及運行維護的繁瑣，加上雙金屬材料的高成本使得該方法在工程上的應用和推廣受到阻礙，還需進一步改善和提高此方法的實用性。

二、微生物降解法

生物修復是指利用特定的生物吸收、轉化或降解環境污染物，從而達到凈化環境的目的。而氯代烴的生物降解機理分為好氧降解、厭氧轉化以及共代謝，生物降解的方法降解快速，效果顯著且針對性強。但該技術也存在局限性：選取的微生物有時需要進行特定的馴化；污染物的毒性有時會抑制微生物的活性；微生物降解成本過高同時也需要持續的監控和維護。

三、高級氧化法

高級氧化技術是20世紀80年代開始形成的處理有毒污染物的技術，它的特點是通過反應產生羥基自由基(·OH)，該自由基具有極強的氧化性，通過自由基反應能夠將難于生物降解的有機污染物有效地分解，甚至徹底轉化為無害無機物，如二氧化碳和水等。現有的高級氧化技術包括濕式空氣氧化技術、超臨界水氧化技術、電化學水處理技術等等，然而普遍存在氧化不徹底，易生成引起二次污染的中間產物，應用成本高且應用條件苛刻的缺點，同時直接單獨投加氧化劑對氯代烴處理效果較差。

因此需要尋找一種對氯代烴類有機物去除效果良好的去除方法。

【發明內容】

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種化學氧化去除水中氯代烴的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種化學氧化去除水中氯代烴的方法，其具體步驟為，配制20mg/L的氯代烴溶液并倒入反應器中，向氯代烴溶液中投加相對氯代烴的摩爾比例為5∶1～10∶1的SPC固體顆粒進行氧化反應；再投加FeSO₄·7H₂O對氧化劑進行的活化；在不同的時間段從反應器中進行取樣，用氣相色譜儀測定樣品的氯代烴含量，發現經上述化學氧化后，氯代烴的去除效果顯著。

所述的氯代烴為1，1-二氯乙烯(1，1-DCE)、三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)；

所說的反應條件是：在反應器中控制反應溫度在20℃～40℃，同時對反應過程進行攪拌，轉速為200r/min；

所述的氧化劑活化方式：投加硫酸亞鐵固體進行活化，硫酸亞鐵和過碳酸鈉的摩爾比在1∶1～3∶1這個范圍內效果最佳；

與現有技術相比，本發明的積極效果是：

(1)本發明操作簡單易行且效果顯著；

(2)過碳酸鈉價格低廉，作為氧化劑可直接在實驗室進行制備；

(3)過碳酸鈉水溶性好，在反應過程中能充分與氯代烴進行接觸達到最佳的處理效果；

(4)本發明的化學氧化過程中沒有產生二次污染，最終產物為二氧化碳和水；

(5)本發明的過碳酸鈉的氧化能力強，和氯代烴的摩爾比例在3∶1～10∶1時，氯代烴的去除率達到99.9％；

(6)本發明的反應過程受溫度影響較小，適合的環境較多，應用廣泛。

【具體實施方式】