[發明專利]生物可降解螯合劑EDDS在處理難降解有機廢水中的應用

無效

• 申請號: 201310479991.1
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103482751A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 祝建中;陳冠寰;陳靚;曹陽;史海波;丁瑩
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈振濤

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，特別涉及生物可降解螯合劑EDDS在處理難降解有機廢水中的應用，更具體的涉及生物可降解螯合劑EDDS在改進芬頓/類芬頓氧化法處理難降解有機廢水中的應用。

背景技術

Fenton（芬頓）是為數不多的以人名命名的無機化學反應之一。1893年，化學家Fenton?HJ發現，過氧化氫與二價鐵離子的混合溶液具有強氧化性，可以將當時很多已知的有機化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機態，氧化效果十分顯著。但此后半個多世紀中，這種氧化性試劑卻因為氧化性極強沒有被太多重視。但進入20世紀70年代，芬頓試劑在環境化學中找到了它的位置，具有去除難降解有機污染物的高能力的芬頓試劑，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中體現了很廣泛的應用。

經過人們不斷的研究，發現芬頓反應的實質是Fe²⁺與H₂O₂的鏈反應催化生成氧化性很強的OH·。在廢水處理中主要是利用生成的OH·的強氧化性，從而把難生物降解的污染物降解為分子量小的有機酸或進一步氧化成二氧化碳和水等無毒物質。

芬頓體系總體上被分為兩種反應，其一是芬頓反應，即二價鐵與過氧化氫產生羥基自由基進而氧化降解有機物，反應如下：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+HO^-+HO·?????(1)

HO·+RH→R·+H₂O?????(2)

R·+Fe³⁺→R⁺+Fe²⁺?????(3)

HO·+Fe²⁺→HO^-+Fe³⁺?????(4)

在反應過程中，生成的三價鐵可以重新再生成二價鐵。

其二是類芬頓反應，即三價鐵與過氧化氫引發的一系列反應，反應如下：

Fe³⁺+H₂O₂→Fe···OOH²⁺+H⁺?????(5)

Fe···OOH²⁺→Fe²⁺+HO₂·?????(6)

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+HO^-+HO·?????(1)

HO·+RH→R·+H₂O?????(2)

芬頓氧化法具有反應速度快，室溫下即可快速降解污染物以及可以自動絮凝等優勢，但同時也有著一些局限性：

其一，在芬頓體系中，整個反應的關鍵是Fe³⁺和Fe²⁺循環的這一過程，由于該反應的速率常數很低，使反應過程中鐵離子的循環受阻，體系中鐵離子將以Fe³⁺的形式積累，在中性條件下易產生沉淀，因此反應一般需要在酸性條件，一般pH控制在3.0左右；

其二，反應后溶液中殘留Fe²⁺，會造成二次污染；

其三，H₂O₂和Fe²⁺的添加量要有一定的比例；

其四，反應生成的OH·可氧化多余H₂O₂的，從而導致OH·數量大大減小，導致對有機物氧化不徹底。

以上缺陷限制了芬頓氧化法的pH范圍、Fe²⁺的利用率和對有機物的去除能力。

EDDS與過渡金屬有很強的螯合作用，它最初是從一種放線菌中分離得到，作為一種天然物質，其生物毒性包括對植物和土壤微生物的毒性都很低，又具有生物可降解性。目前國內對EDDS的研究主要集中在重金屬污染土壤修復和植物修復等領域，而研究EDDS改進芬頓/類芬頓法處理廢水的研究未見報道。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了生物可降解螯合劑EDDS在處理難降解有機廢水中的應用。

所述應用，具體為：包括以下步驟：在難降解有機廢水中加入生物可降解螯合劑EDDS和亞鐵鹽，調pH至7以下，再加入雙氧水，反應，即可。