[發明專利]一種深度處理農村地下水中有機污染物的方法

在審

• 申請號: 201611236289.2
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106630099A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張永清;陳憲方;杜曉凍;周少奇;黃少斌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;貴州科學院
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F103/06;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及水中有機物的深度氧化處理和高級氧化領域，具體涉及一種深度處理農村地下水中有機污染物的方法。

背景技術

在農村地區，飲用水由地下水和干凈的地表水供應，一旦發現污染，便會造成水資源的供應困難。目前處理含有機污染物污水的方法主要有物理處理法、生物處理法和化學氧化法三大類。物理處理法并沒有從本質上達到污染物的去除，僅僅是將污染物從液相轉移到固相或氣相，易造成二次污染，難以實現有機廢水的真正意義上的深度治理；生物處理法雖然有設備簡單運行費用較低等優點，但也存在運行周期較長等缺點，在處理一些難降解的有機污染物實際應用中效果也并不理想；而化學氧化法，特別是其中的高級化學氧化技術由于在處理有機廢水中具有操作簡便、易于控制以及無二次污染等優點而具有很大的發展前景。

傳統的高級氧化技術是利用反應中產生強氧化性的羥基自由基（化學式：?OH）作為主要氧化劑氧化分解和礦化水中有機物污染物的方法。常用的氧化劑包括：H₂O₂/Fe²⁺（簡稱：芬頓試劑），UV/H₂O₂，O₃/H₂O₂，O₃/UV等。其中以芬頓試劑的研究應用最為廣泛，芬頓試劑氧化法是指以Fe²⁺為催化劑用H₂O₂進行化學氧化的廢水處理方法，其去除效果很好，但是由于H₂O₂價格昂貴，單獨使用成本高，需要大量的Fe²⁺，對pH的要求比較高，在使用時有一定的限制。

近年來，各種用鐵礦作為催化劑氧化降解無機和有機污染物受到了眾多關注。常用的催化劑鐵礦包括：磁鐵礦、針鐵礦、四方硫鐵礦、氧化鋁、赤鐵礦和水鐵礦。在多種礦物中，由于黃鐵礦（FeS₂）是地殼中最豐富的硫化礦物和硫和鐵全球循環的主要儲層而受到廣泛關注。

基于硫酸自由基（化學式：SO₄?^-）的過硫酸鹽活化技術深度處理廢水中難降解有機污染物是近年來發展起來的一種新型高級氧化技術。中性條件下，SO₄?^-的標準氧化還原電位比?OH還要高，理論上可以氧化降解大部分有機物。而且，SO₄?^-在酸性和中性的水溶液中比較穩定，堿性條件下SO₄?^-可以氧化H₂O或OH^-生成?OH，從而引起一系列的自由基反應，因此，基于硫酸自由基的高級氧化技術在環境污染治理技術領域具有很大的潛能。過硫酸鹽在光、熱和Fe²⁺等過渡金屬離子條件的活化下均能產生SO₄?^-，其中利用Fe²⁺活化過硫酸鹽的方法活化效率高，常溫下即可進行，但是由于Fe²⁺易轉換為Fe³⁺，且Fe²⁺與SO₄?^-易發生反應，過剩的Fe²⁺會消耗反應體系中的SO₄?^-，從而降低SO₄?^-對目標污染物的氧化降解速率。