[發明專利]綠銹協同零價鐵還原水中亞硝基二甲胺的水處理方法

有效

• 申請號: 201910675912.1
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110357240B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 韓瑩;黃俊愷;劉宏遠;吳越;張克敏;吳召
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C02F1/70
• 分類號: C02F1/70;C02F101/38
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種綠銹協同零價鐵還原水中亞硝基二甲胺的水處理方法，所述方法包括以下步驟：1)配置設定容量的去離子無氧水，初始pH值為7.0；然后加入10g·L^?1的鐵粉，再分別加入2.5～15g·L^?1的綠銹，最后加入100μg·L^?1NDMA，蓋緊瓶蓋，放入旋轉培養器中避光旋轉；2)定時取樣，所取樣品采用針筒經0.22～0.45μm的濾膜進行壓濾分離未反應的鐵粉和綠銹，從而終止反應，所得水樣用于對于NDMA濃度的分析測試。本發明提高NDMA的降解速率。

技術領域

本發明創造屬于給水處理領域，涉及一種金屬協同還原的化學方法。

背景技術

亞硝基二甲胺(NDMA)是一種具有高致癌風險的物質，在世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單中NDMA被歸為2A類致癌物。NDMA存在于很多工業生產的過程中，如制革、橡膠和輪胎制造、農藥和染料生產、去污劑和表面活性劑制造、魚類加工、鑄造等。人們在水源中檢出了NDMA，隨后的研究發現其出現在飲用水處理廠和污水處理廠的消毒過程中，是一種消毒副產物。NDMA在水中的廣泛存在，引起了水處理領域的高度關注，因此需要開發能對其進行有效控制的技術。

由于NDMA具有高溶解性、低揮發性、較小的辛醇/水分配系數、分子小且不帶電，常用的處理手段(如自然揮發、氣提、土壤和活性炭吸附、反滲透)不能對其進行有效處理。現有對其的強化處理技術主要包括生物法、膜截留、吸附、臭氧氧化、紫外光解和零價鐵還原法。生物法的半衰期過長限制了其應用。反滲透膜和納濾膜對其沒有完全截留作用。疏水類吸附材料不能有效地吸附NDMA。臭氧不能直接和NDMA反應，其和過氧化氫或者紫外聯用產生的羥基自由基的反應會受到水中自由基抑制劑的限制。紫外光解可以有效降解NDMA，但其需要正常消毒處理的10倍的紫外光劑量，大約為1000mJ·cm^-2，能耗較高。

發明內容

為了克服已有技術的降解NDMA速度較慢、能耗較高的不足,本發明提供了一種提高NDMA的降解速率的綠銹(GR)協同零價鐵還原水中亞硝基二甲胺的水處理方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種綠銹協同零價鐵還原水中亞硝基二甲胺的水處理方法，所述方法包括以下步驟：

1)配置設定容量的去離子無氧水，初始pH值為7.0；然后加入10g·L^-1的鐵粉，再分別加入2.5～15g·L^-1的綠銹，最后加入100μg·L^-1NDMA，蓋緊瓶蓋，放入旋轉培養器中避光旋轉；

2)定時取樣，所取樣品采用針筒經0.22～0.45μm的濾膜進行壓濾分離未反應的鐵粉和綠銹，從而終止反應，所得水樣用于對于NDMA濃度的分析測試。

進一步，所述步驟1)中，放入旋轉培養器QB-328中以45r·min^-1的轉速避光旋轉。

再進一步，所述步驟2)中，反應時間為168～180h。

本發明的技術構思為：為了能夠在實際水處理中得以應用，需要建立一種新的能有效去除水中NDMA的簡單易行的處理方法。零價鐵還原技術的原料來源廣泛，價格便宜，容易取材，已被應用于去除NDMA，但零價鐵還原NDMA反應時間較長，去除率低，如果能找出一類物質促進零價鐵還原從而有效降解NDMA，將會成為一種新的簡單易行的水處理技術。綠銹是一種鐵的氧化產物，其結構中具有二價鐵，具有一定的還原能力，但其還原能力低于零價鐵，將其和零價鐵聯用會形成電勢差，從而加快零價鐵給出電子的速率，從而提高其對NDMA的降解速率。

本發明的有益效果主要表現在：零價鐵粉在綠銹的協同下能有效地去除水中存在的NDMA。

附圖說明