[發明專利]一種自來水中微囊藻素的處理方法

有效

• 申請號: 201611153433.6
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106587330B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 官寶紅;于潔
• 申請（專利權）人: 建德市環保科技創新創業中心有限公司;寧波大學
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78;B01J23/745
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 朱朦琪

本發明公開了一種自來水中微囊藻素的處理方法，以負載型TiO₂/FeOOH為催化劑，催化臭氧氧化反應去除自來水中的微囊藻素。本發明提供了一種自來水中微囊藻素的處理方法，以負載型TiO₂/FeOOH為催化劑，用于催化自來水臭氧氧化反應，可高效去除自來水中的微囊藻素，消除自來水中微囊藻素對人體健康的危害，保障自來水安全。

技術領域

本發明涉及水污染控制與給水處理領域，具體涉及一種自來水中微囊藻素的處理方法。

背景技術

微囊藻素是藍藻水華爆發后藻類細胞釋放的重要污染物，是一類分布最廣泛的肝毒素，可引起水生動物、鳥類、畜類甚至人類死亡。近年來，飲用水中不斷檢出微囊藻素，濃度接近甚至超過安全限值(1μg/L，GB5749-2006生活飲用水衛生標準)，對飲用水供給、公共衛生安全帶來嚴重威脅。

微囊藻素的去除有胞內微囊藻素和胞外微囊藻素去除之分。胞內微囊藻素通常是指存在于細胞內而未釋放到水體中的微囊藻素，可采用傳統的處理工藝，如氣浮、絮凝、沉淀、砂濾、膜濾等去除。胞外微囊藻素即溶解態微囊藻素，其去除難度較大，是自來水處理過程中需重點關注的一類。目前的去除方法主要有物理法(如吸附法、膜濾法等)、生物降解法、化學氧化法、高級氧化法等。

吸附法和膜濾法是比較成熟的處理技術，可有效去除微囊藻素，但成本較高、再生不易，且本質上并沒有消除污染物。由于微囊藻素結構穩定，生物降解速率小，且只有一些特殊的微生物菌種對微囊藻素具有降解能力，導致生物法對微囊藻素的降解、去除效率低。化學氧化法，如采用雙氧水、氯氣、二氧化氯、次氯酸鈉、高鐵酸鹽等強氧化劑來消除微囊藻素污染，去除效率不佳。光催化氧化法對微囊藻素的去除效果好，但光催化量子效率低、大型光催化反應器設計存在問題，限制了其規模化應用。

催化臭氧氧化法通過催化劑誘發臭氧產生羥基自由基，降解水體中微囊藻素。該方法增強了臭氧氧化能力，縮短了反應時間，降低了臭氧的消耗量。催化臭氧氧化技術分為均相與非均相兩類。前者以過渡金屬離子作為催化劑，催化劑會隨水流失；后者以負載在載體上的金屬及其氧化物為催化劑，催化劑不易流失，當活性降低后可以活化，具有更大的應用前景，是水處理領域的研究熱點。

如公開號為CN102626629A的中國專利文獻中公開了一種負載型金屬氧化物臭氧催化氧化催化劑的制備方法，制備得到的催化劑以陶瓷濾球為載體，以氧化鎳為活性組分。

又如公開號為CN102941084A的中國專利文獻公開了一種負載型雙組分金屬氧化物臭氧催化氧化催化劑的制備方法，制備得到的催化劑以γ-Al₂O₃為載體，以氧化錳和氧化鈰為活性組分的負載型雙組分臭氧催化氧化催化劑。

但目前，有關自來水中微囊藻素的臭氧氧化降解的專用催化劑還未有人研究。

發明內容

本發明提供了一種自來水中微囊藻素的處理方法，以負載型TiO₂/FeOOH為催化劑，用于催化自來水臭氧氧化反應，可高效去除自來水中的微囊藻素。

技術方案如下：

一種自來水中微囊藻素的處理方法，以負載型TiO₂/FeOOH為催化劑，催化臭氧氧化反應去除自來水中的微囊藻素。

微囊藻素的臭氧氧化過程如下：

(1)微囊藻素肽環支鏈Adda氨基酸在O₃、OH·的氧化作用下裂解：Adda氨基酸共軛鍵羥基化，然后分解為小分子醛、酮、羧酸等；

(2)微囊藻素Mdha-Ala氨基酸肽鍵斷裂，環狀結構開環；

(3)在O₃、OH·的氧化作用下，芳香環單羥基和雙羥基化，隨后共軛雙鍵羥基化，最終分解為酮、羧酸衍生物等。