[發明專利]一種活化過硫酸氫鹽降解水中有機物的方法

在審

• 申請號: 201811197254.1
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109319879A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 顧愛軍;葉招蓮;王智淵;李中春;馬帥帥;周文鱗
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 高姍

本發明屬于水體中有機物的降解技術領域，具體涉及一種活化過硫酸氫鹽降解水中有機物的方法，該方法利用準分子燈輻射紫外光來活化硫酸氫鹽，生成SO₄^￣·和HO·，從而降解水中有機物。在紫外光照射作用下，活化后的過硫酸氫鹽對有機物有較好的降解效果，該處理技術具有反應溫和、降解效率高、無二次污染的特點，可用于水中有機污染物的降解處理。

技術領域

本發明屬于水體中有機物的降解技術領域，具體涉及一種活化過硫酸氫鹽降解水中有機物的方法。

背景技術

近些年來，基于硫酸自由基(SO₄^￣·)的高級氧化技術在水處理領域受到了廣泛的關注和研究。SO₄^￣·自由基的標準氧化還原電位E＝2.5～3.1V，與HO·自由基接近，比大多數氧化劑氧化能力強。相對于HO·自由基，SO₄^￣·自由基的半衰期長達4s，比HO·自由基穩定時間更長，能夠充分與反應目標接觸，延長氧化反應時間，提升降解和礦化效果。

SO₄^￣·可以通過活化過硫酸氫鹽(HSO₅^￣)和過二硫酸鹽(S₂O₈^2-)產生。與S₂O₈^2-相比，HSO₅^￣的活化方式相對較少，HSO₅^￣主要能夠通過過渡金屬離子和紫外光等方式活化產生。準分子光源是一種非相干性光源。所謂“準分子”是處于激發狀態的雙原子分子，但它并不能穩定存在，會輻射出光子，分解為原子回到基態。準分子光源的能量轉換效率不如低壓汞燈，所以，準分子光源一般都是作為特種紫外光源使用。如殺菌消毒、光敏材料的固化、光刻蝕、污染物的光催化降解、皮膚病的光照治療等需要特定波長的紫外輻射場合。傳統低壓汞燈的254nm的輻射效率較高，可達40％以上，但汞會嚴重污染環境，汞燈的輻射波長只能固定不變。相對于傳統光源，準分子光源輻射波長可選擇范圍廣，所用的稀有氣體或者鹵素分子對環境影響很小，無輻射自吸收，輻射面積大，使用壽命長。因此，利用準分子光源輻射紫外光活化過硫酸氫鹽降解水中有機物是一種有發展前景的污水處理技術。

發明內容

本發明主要提供了一種活化過硫酸氫鹽降解水中有機物的方法，其利用準分子燈輻射紫外光活化過硫酸氫鹽生成強氧化性的SO₄^￣·和HO·自由基，通過SO₄^￣·和HO·自由基氧化降解有機物。其技術方案如下：

一種活化過硫酸氫鹽降解水中有機物的方法，具體的為，將待處理廢水加入準分子燈光化學反應容器中，加入過硫酸氫鹽，打開準分子燈使準分子燈輻射紫外光，HSO₅^￣在紫外光照射下產生SO₄^￣·和HO·(如下式所示)，水中有機污染物在紫外光光解和自由基氧化分解的協同作用下完成降解。

HSO₅^-+hv→SO₄^-·+HO·

優選的，所述過硫酸氫鹽為過硫酸氫鉀復合鹽(2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄)。

優選的，所述準分子燈為KrCl準分子燈源，準分子燈光化學反應裝置形態為圓柱式。

優選的，廢水中投加過硫酸氫鹽的濃度為0.4-5g/L。

優選的，廢水的初始pH為3-13。