[發明專利]一種4-溴酚的UV/Na2SO3光還原降解方法

在審

• 申請號: 201711310959.5
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107973461A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 程婷;張曉;謝偉芳
• 申請（專利權）人: 江蘇開放大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F1/32;C02F1/70;C02F101/34;C02F101/36
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙)32274
• 代理人: 邱興天

技術領域

本發明屬于有機污染物處理技術領域，具體涉及一種4-溴酚的UV/Na₂SO₃光還原降解方法。

背景技術

鹵代酚類有機物屬于持久性、難降解、有毒有機污染物，由于其在環境中的大量使用，導致生態系統、地表水和地下水、底泥沉淀物、大氣圈和土壤中等都檢測到鹵代酚類有機物的存在。因鹵代酚類化合物在水中有著一定的溶解度，在制造和使用過程中，工業廢水中都會不可避免地溶有一部分鹵代酚，是工業廢水中的主要污染物。大量的鹵代酚作為工業廢水排放到大自然中，土壤對其的吸附和固定作用較弱，故可通過水作為載體廣泛地擴散，從而形成更大面積的污染。

鹵代酚類化合物的化學結構穩定，半衰期長，很難被降解?，F有的鹵代酚類化合物污染的處理方法主要有：

1、物化法：主要包括吸附法、混凝沉淀法和膜分離技術等。目前常用的吸附劑主要有活性炭、殼聚糖、膨潤土等。殼聚糖資源豐富，分子中還有游離氨基和羥基，并且氨基可質子化形成陽離子，是的殼聚糖對陰離子和兩性化合物具有較強的吸附能力。研究表明，殼聚糖表面積越大，吸附能力越強。

2、生物降解法：生物降解是通過篩選或馴化某種特殊菌種來處理鹵代酚類有機物，但微生物種類和特性、生化降解機理等還未十分明確。此外，由于鹵代酚類有機物具有高毒性，即使在濃度很低的情況下，也會對微生物的生長起到抑制作用。在環境中，生物降解具有很重要的生態意義，這是環境能保持環境自身凈化能力的最重要的應用。由于鹵代有機物中含有很多鹵素原子，這些鹵素的電負性很強，所以大部分都是良好的電子受體，研究表明，鹵代有機物的氧化還原電位在 260~480mV，這幾乎和硝酸鹽電對的氧化還原電勢相同（433mV）。所以，在厭氧的環境下，通過微生物進行脫鹵反應是可行的。目前有很多研究都表明，生物可以降解鹵代有機物，但是生物降解鹵代有機物的效率并不是很高生物降解是具有選擇性的，這種選擇性變現在：即使是同一系列的污染物，其降解效率會隨鹵素取代的種類、位置以及數量的影響表現出選擇性。

3、高溫焚燒法:高溫焚燒法是多溴代芳烴廢棄物無害化處理的傳統方法。一般，焚燒的溫度都要高于 850 ℃。由于在焚燒過程中極易產生二噁英等劇毒物質，所以必須嚴格控制后處理措施及三廢排放。因此，焚燒法一般對設備投資要求比較大，技術要求比較高，二次污染風險比較大

4、氣相還原法:氣相還原法是一種將有機物和含鹵有機物在高溫條件下加氫還原，發生氣相還原反應，將多鹵代芳烴轉化為低碳烴、一氧化碳、氮氣和鹵化氫的方法。該方法可以利用氣體產物作為燃料循環低能耗等優點，但是氣相還原法對技術和設備的要求也比較高，還有待改進

5、等離子電弧法:等離子電弧法是利用通電的低壓空氣流形成的等離子場作為熱源降解鹵代芳烴的方法。鹵代芳烴在等離子場作用下離解成原子狀態，經混合器進入高溫分解爐重組為氫氣、一氧化碳、氯化氫和顆粒炭，最后經水洗和堿洗除去氯化氫和顆粒炭，剩余的可燃氣體用電點火燒掉或用活性炭吸附去除。該方法綜合了物理處理方法和化學處理方法的優點，但是對技術和設備都有較高的要求，前期投入比較大。

6、高級氧化技術（AOPs）：作為現在常用的微污染物的深度處理技術，已經廣泛的被學者們所研究。 常見的AOPs有:臭氧催化氧化技術、紫外-過氧化氫聯用技術、紫外臭氧聯用技術，過硫酸鹽，以及Fenton及類Fenton體系、電化學等技術。AOPs主要是利用在液相中產生高活性的氧化性自由基如（-OH、SO₄^-等），利用自由基與有機物的迅速反應而實現污染物去除的一種技術。研究表明，鹵代酚（HPs）可以被各種高級氧化技術有效的降解。但除了鹵代酚類之外，氧化技術對、很多鹵代有機物的去除效率并不高，包括鹵代有機酸以及鹵代烷烴等。

7、植物降解：利用植物根莖微生物的代謝以及植物本身的吸收作用來去除土壤中的鹵代酚類化合物。

4-溴酚是一種有毒、難降解的有機化合物，對環境具有危害且具有生物毒性。可用于醫藥、農藥、阻燃劑中間體及有機合成。常用于合成1-苯并呋喃-5-甲醛、苯并呋喃-5-硼酸 、5-溴-2-苯并惡唑酮等。該物質在進入環境后對生態環境和人體健康構成嚴重威脅，目前并無有效的處理技術。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種4-溴酚的UV/Na₂SO₃光還原降解方法，具有方法簡單，降解效果好等優點。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：