[發明專利]一種用微納米氣泡強化零價鐵去除水中有機污染物的方法

在審

• 申請號: 201810502525.3
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108658210A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 張云飛;呂斯濠;梁颯;牛軍峰;方占強
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/36
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

本發明涉及一種用微納米氣泡強化零價鐵去除水中有機污染物的方法，所述方法如下：將微納米氣泡發生器的進水口和出水擴散器置于含有有機物的有機廢水反應器中，打開微納米氣泡發生器，調節有機廢水的pH和進氣量，然后加入零價鐵反應一段時間后，有機廢水即得到凈化；所述微納米氣泡發生器的進氣量為0.3～0.6 mL/min，所述零價鐵的尺寸為微米級別和/或納米級別，所述廢水的pH為2.0～8.5，所述反應時間為0.5～8 h，所述零價鐵的用量為0.05～100 g/L，所述出水擴散器是氣水混合擴散裝置。本發明提供的方法可使普通的零價鐵活性大大提高，通過微納米氣泡的增效作用可使ZVI應用于多種難降解有機廢水如2?氯苯酚或布洛芬的處理，其應用范圍大大擴大。

技術領域

本發明涉及水污染控制技術領域，具體地，涉及一種用微納米氣泡強化零價鐵去除水中有機污染物的方法。

背景技術

零價鐵（ZVI）降解毒害有機物具有反應條件溫和、安全、無二次污染等優點，已成為國內外學者研究的熱點之一。ZVI不僅可以直接還原降解鹵代型污有機污染物（式1），還可以通過活化空氣中的分子氧形成類Fenton體系來氧化降解有機物（式2～5）。

Fe⁰ + RX+ H⁺ → Fe²⁺ + RH + X^? （1）

Fe⁰ + O₂ + 2H+ → Fe²⁺ + H₂O₂ （2）

Fe²⁺ + O₂ → Fe³⁺ + ?O^2? （3）

Fe²⁺ + ?O^2? + 2H⁺ → Fe³⁺ + H₂O₂ （4）

Fe²⁺ + H₂O₂ +H⁺ → Fe³⁺ + H₂O + ?OH （5）

但是，普通ZVI在實際水處理過程中活性不高（ ( Fe²⁺/Fe)= -0.44V），對難降解的有機物如鹵代芳香烴有機物、多數PPCPs等難以取得良好的降解效果。

為提高零價鐵的活性，國內外學者開發了納米零價鐵（nZVI）和鐵基雙金屬（Pd/Fe，Cu/Fe，Ni/Fe等），上述方法雖然能顯著提高零價鐵對污染物的去除效率，但在實際應用中仍然存在一些問題。例如，nZVI制備過程復雜，成本高，顆粒易團聚；雙金屬（Pd/Fe、Ni/Fe、Cu/Fe等）中的貴金屬價格昂貴且容易脫落，且面臨重金屬二次污染的問題。因此，急需開發一種工藝簡單、成本低且能顯著增強零價鐵活性的新方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用微納米氣泡強化零價鐵去除水中有機污染物的方法，本發明提供的方法可使普通的零價鐵活性大大提高，通過微納米氣泡的增效作用可使ZVI應用于多種難降解有機廢水如2-氯苯酚或布洛芬的處理，其應用范圍大大擴大。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用微納米氣泡強化零價鐵去除水中有機污染物的方法，所述方法如下：

將微納米氣泡發生器的進水口和出水擴散器置于含有有機物的有機廢水反應器中，打開微納米氣泡發生器，調節有機廢水的pH和進氣量，然后加入零價鐵反應一段時間后，有機廢水即得到凈化。