[發明專利]一種亞硫酸鹽復合藥劑活化高錳酸鉀降解有機物的方法

在審

• 申請號: 201810282382.X
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108423794A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 黃鑫;蘇青青;酈春蓉;孫靜;高佩玥;周吉峙
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/34;C02F101/30
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

本發明提供一種亞硫酸鹽復合藥劑活化高錳酸鉀降解有機物的方法，所述亞硫酸鹽復合藥劑包含乳濁液和亞硫酸鹽，所述乳濁液通過將二價金屬鹽和三價金屬鹽的混合溶液與堿藥劑溶液混合而得到，所述亞硫酸鹽與所述乳濁液的比例為20~80mg/L。

技術領域

本發明屬于飲用水和廢水處理技術領域，具體涉及一種亞硫酸鹽復合藥劑活化高錳酸鉀降解水中有機污染物的方法。

背景技術

水處理領域中有機物的去除一直是研究的熱點。高錳酸鉀作為一種強效氧化藥劑，具有價格優廉、綠色環保、來源廣泛、使用方便、易存儲和不產生有毒有害的氧化副產物等特點，已得到廣泛應用。

高錳酸鉀在較為廣泛的pH條件下對污染物都有較強的氧化能力，可選擇性氧化含有富電子基團的有機物，其氧化產物為不溶性環境友好的二氧化錳。雖然高錳酸鉀氧化技術有明顯的優點，但與臭氧和羥基自由基相比，其氧化有機物的速率慢。因此，許多研究采用了高錳酸鉀活化的方法提高其氧化能力，例如過渡金屬離子、絡合劑、腐殖酸、二氧化錳、ABTS和NaHSO₃等，但在實際應用中受到了不同程度的限制。例如，過渡金屬離子Ru(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)以有效催化高錳酸鉀氧化，但Ru(Ⅲ)為貴金屬、價格昂貴，在實際應用中成本過高，Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)離子存在使用后無法回收的問題；ABTS、腐殖酸雖然可以很好地催化高錳酸鉀氧化去除水中有機污染物，但它溶于水，反應后無法實現回收利用，會對水體造成二次污染，在實際的水處理過程中不具有可應用性；絡合劑強化高錳酸鉀氧化有機物時為達到理想效果需要投加數倍于氧化劑濃度的絡合劑，也會對水體造成新的污染；MnO₂作為高錳酸鉀的還原產物在酸性條件下才具有催化或者氧化作用，只適用于弱酸性水體中；NaHSO₃活化高錳酸鉀體系雖然氧化速率快，但藥劑消耗量大，藥劑利用率低，并且在降解有機物的同時產生大量的硫酸根離子，造成二次污染。而《生活飲用水衛生標準(GB5749-2006)》中規定，硫酸根離子的濃度不得超過250mg/L。因此這些方法在應用中需進一步完善。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷，本發明的目的在于提供一種亞硫酸鹽復合藥劑活化高錳酸鉀降解有機物的方法，能夠在保證氧化有機物速率的同時解決使用NaHSO₃等活化高錳酸鉀氧化有機物時的高藥耗、低藥劑利用率和產生大量硫酸根離子造成的二次污染等問題。

在此，一方面，本發明提出一種亞硫酸鹽復合藥劑，所述亞硫酸鹽復合藥劑包含乳濁液和亞硫酸鹽，所述乳濁液通過將二價金屬鹽和三價金屬鹽的混合溶液與堿藥劑溶液混合而得到，以亞硫酸根計，所述亞硫酸鹽與所述乳濁液的比例為20～80mg/L，即20～80mg：1L。

所述亞硫酸鹽可以為亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀中的至少一種。

本發明的亞硫酸鹽復合藥劑可用于有機污染物的降解，例如可用于活化高錳酸鉀降解有機物，能夠保證高錳酸鉀較快氧化有機物，同時減少藥耗，提高藥劑利用率，且不會產生大量硫酸根離子而造成二次污染等問題。

另一方面，本發明提供一種上述亞硫酸鹽復合藥劑的制備方法，包括：

將二價金屬鹽、三價金屬鹽、第一溶劑混合得到混合液A；

將所述混合液A與堿藥劑溶液混合，于50℃～90℃加熱，得到乳濁液；以及

將所述乳濁液與亞硫酸鹽及第二溶劑混合，得到亞硫酸鹽復合藥劑。

本發明中，二價金屬鹽可以為二價金屬的硝酸鹽和/或氯化物，優選為硝酸鎂、硝酸鎳、硝酸鈣、氯化鎂、氯化鎳、氯化鈣中的至少一種，更優選為硝酸鎂、氯化鎂中的至少一種。三價金屬鹽可以為三價金屬的硝酸鹽和/或氯化物，優選為硝酸鋁和/或氯化鋁。

較佳地，二價金屬鹽與三價金屬鹽的摩爾比為1:1～10:1。

所述第一溶劑可以為水和/或甲醇。