[發明專利]連二亞硫酸鹽活化過硫酸鹽處理廢水中難降解有機污染物的方法

在審

• 申請號: 201811464111.2
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109987693A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 李繼;宋偉;張小磊;王卓悅;付彩霞;楊兢欣
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/30;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

本發明涉及一種連二亞硫酸鹽活化過硫酸鹽處理廢水中難降解有機污染物的方法，包括：向含難降解有機污染物的廢水中先后投加連二亞硫酸鹽和過硫酸鹽后發生反應，得到處理后的廢水；其中過硫酸鹽和廢水中難降解有機污染物的摩爾比為1:1～500:1。本發明的特點是在常溫常壓、酸性或中性條件下進行，無外加能源，對環境無二次污染風險，操作簡單，對環境中難降解有機污染物降解效果好，在環境污染治理領域有很大的應用潛力。

技術領域

本發明涉及一種處理廢水中難降解有機污染物的方法，尤其是涉及一種連二亞硫酸鹽活化過硫酸鹽處理廢水中難降解有機污染物的方法。

背景技術

持久性難降解有機污染物在環境中存留時間長、危害程度大、處理難度大且具有生物富集性。對此類污染物的處理技術研究一直是當前國內外環保科技界的研究熱點，其中高級氧化工藝(AOPs)因其能產生強活性的自由基而具備處理此類難降解有機污染物的潛力和能力。

高級氧化工藝已被廣泛用于去除飲用水和廢水中的難降解有機污染物，這些污染物主要基于原位生成高活性氧物質，如羥基自由基(·OH)，硫酸根(SO₄^·-)，超氧自由基(O₂^·-)和單線態氧(¹O₂)。在過去幾年中，由于其高穩定性和長壽命以及高反應性，過硫酸鹽(PS，S₂O₈^2-) 產生的硫酸根已被深入研究。PS，PMS及其最終產物硫酸根離子(SO₄^2-)對固有生物群落的損害最小。因此，近年來研究用活化的過硫酸鹽去除難降解有機污染物成為主要焦點。

近年來，將過硫酸鹽應用于環境污染治理，利用過硫酸鹽活化產生SO₄^·-降解難降解有機污染物是國內外逐漸發展起來的新領域。與·OH相比，SO₄^·-的壽命較長(半衰期為4s)，并且標準氧化還原電位為2.5V，與強氧化性的·OH相近。研究發現，在中性條件下，SO₄^·-的氧化還原電位甚至比·OH還要高，多數難降解有機污染物都能夠被SO₄^·-完全降解。具體反應式如 (式1-3)：

-OH⁺H⁺+e^-→H₂(2.8V/NHE) (式1)

-OH+e^-→OH^-(1.8V/NHE) (式2)

與·OH進攻難降解有機污染物的機理不同，·OH的氧化作用的實現是通過對難降解有機污染物中氫的加成或取代作用，而SO₄^·-的氧化作用是通過奪取氫原子或向不飽和碳上提供電子等方式實現。具體反應如(式4-5)：

(1)氫原子提取反應：

(2)不飽和鍵加成反應：