[發明專利]一種利用原兒茶酸促進Fe(III)/H2O2體系修復有機物污染水體的方法

有效

• 申請號: 201410608101.7
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104310567A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 張禮知;秦雅鑫
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

技術領域

本發明屬于環境化學領域，具體涉及一種水體中有機污染物的控制和修復方法，適用于印染、農業等領域有機廢水的處理。

背景技術

水是生命之源，是人類生存和發展的必要資源。而大量的生活、工業、農業廢水和廢棄物排入水中，遠遠超出了水體自凈能力，導致水體嚴重污染。水體中的有機污染物因種類繁多，成分復雜，且多具有毒性而受到廣泛關注。特別是持久性有機物污染物，具有高毒、持久、生物積累性和強烈的三致作用(致癌、致畸、致突變)，對人類健康和環境造成嚴重危害。

高級氧化技術是20世紀80年代發展起來的一種新技術。它主要用于處理難降解有機污染物，具有氧化能力強、反應速度快、無二次污染等特點，能產生活性極強的自由基（如·OH），將污染物氧化成微毒或無毒的物質，或者易處理的物質。其中Fenton和類Fenton體系因操作過程簡單、反應物易得、環境友好，無二次污染等優點，廣泛應用于各類廢水的處理中。傳統的Fenton體系的實質是Fe(II)和H₂O₂在酸性條件下反應生成Fe(III)和羥基自由基，羥基自由基可以無選擇性地氧化降解有機污染物。而Fe(III)類Fenton體系通過Fe(III)催化分解雙氧水生成的自由基降解污染物。但是Fe(III)分解雙氧水速率慢，Fe(III)/Fe(II)循環困難，而且三價鐵極易生成鐵氧化物沉淀，阻礙反應的進行。因此，Fenton法和其他方法聯用來處理廢水，如光-Fenton法、電-Fenton法和超聲-?Fenton法等。這些方法雖然能夠得到較好的污水處理效果，但同時也增加了成本。乙二胺四乙酸(EDTA)等有機配體的加入可以阻止三價鐵沉淀，但是也可能會造成二次污染，而且也不能促進三價鐵和二價鐵的循環。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述傳統Fenton和類Fenton法的不足，而提供一種利用原兒茶酸促進Fe(III)/H₂O₂體系修復有機物污染水體的方法。本發明方法解決了傳統Fenton和類Fenton體系中Fe³⁺易沉淀，且Fe³⁺/Fe²⁺難循環的問題，其用于有機物污染水體的的修復具有高效、無選擇性、環境友好、無二次污染等優點。

本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案為：

一種利用原兒茶酸(PCA)促進Fe(III)/H₂O₂體系修復有機物污染水體的方法，其特征在于：在待修復有機物污染水體中加入原兒茶酸、Fe³⁺物質，控制體系為酸性條件下，加入H₂O₂，進行有機物污染水體的修復。

按上述方案，所述體系的pH值優選控制為≤5。

按上述方案，所述在待修復有機物污染水體中加入原兒茶酸、Fe³⁺物質后的體系的pH值超過所要求的pH值時，加無機酸調節體系的pH值為設定pH值。

按上述方案，所述無機酸可選用鹽酸、硫酸等。

按上述方案，所述原兒茶酸和Fe³⁺物質的摩爾比為1:0.5～2，其中Fe³⁺物質的摩爾濃度以Fe³⁺的摩爾濃度計。

按上述方案，所述原兒茶酸在體系中的濃度為0.1～1毫摩爾/升。

按上述方案，所述H₂O₂和原兒茶酸的摩爾比為1～100：1。

按上述方案，所述Fe³⁺物質是九水合硝酸鐵、六水合三氯化鐵或硫酸鐵中的一種。

按上述方案，所述加入H₂O₂后對體系進行攪拌，使溶液充分混合，然后進行修復。不對體系進行攪拌，也可以取得較好效果。

按上述方案，所述修復過程中，根據有機污染物的修復情況，根據需要補加H₂O_2。

按上述方案，所述有機物包括但不限于阿特拉津、甲草胺、4-氯苯酚、羅丹明B等。