[發(fā)明專利]一種低能耗、高效率的直接氧化轉(zhuǎn)移水處理工藝有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010552877.7 | 申請(qǐng)日： | 2020-06-17 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111892153B | 公開（公告）日： | 2022-12-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 俞漢青;張穎捷;黃貴祥;陳潔潔 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C02F1/72 | 分類號(hào)： | C02F1/72;C02F101/32;C02F101/34;C02F101/38 |
| 代理公司： | 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 任美玲 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 能耗 高效率 直接 氧化 轉(zhuǎn)移 水處理 工藝 | ||
本發(fā)明提供了一種低能耗、高效率的直接氧化轉(zhuǎn)移水處理工藝(DOTP)，向帶有有機(jī)污染物的水中加入催化劑以及微量的氧化劑進(jìn)行氧化轉(zhuǎn)移反應(yīng)，得到處理后的水；所述催化劑選自非均相催化劑；所述氧化劑選自過硫酸鹽或過氧化氫；所述氧化劑與所述有機(jī)污染物的摩爾比為(1～3)：1。本發(fā)明提供的水處理工藝由于污染物在催化劑界面上直接的氧化還原轉(zhuǎn)移富集反應(yīng)勢(shì)壘低，所以效率高，且無需大量投加氧化劑，從而節(jié)約成本；由于本發(fā)明提供的水處理工藝不依賴高能活性物種，所以該過程受到水中NOM等基質(zhì)的干擾較小；又由于污染物不經(jīng)過降解礦化路徑，所以可有效避免更毒、更難去除的中間產(chǎn)物的生成。因此，本發(fā)明提供的DOTP工藝未來具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低能耗、高效率的直接氧化轉(zhuǎn)移水處理工藝(DOTP)。
背景技術(shù)
水是生命之源。然而，目前全球水系統(tǒng)的污染日趨嚴(yán)重，環(huán)保已成為21世紀(jì)最重要的發(fā)展主題之一。在目前的水污染控制領(lǐng)域，高級(jí)氧化工藝(Advanced OxidationProcess，AOP)受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛研究和應(yīng)用，因?yàn)槠湓谏镫y降解的有毒污染物的轉(zhuǎn)化和礦化方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。這種優(yōu)勢(shì)是因?yàn)槠湓诠狻㈦姟⒀趸瘎⒋呋瘎┑葪l件下產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性的活性物種，然而，這類強(qiáng)氧化物種的產(chǎn)生往往需要跨越非常高的化學(xué)勢(shì)壘，因此在實(shí)際水處理過程中，需要投入過量的能量或者氧化劑才能實(shí)現(xiàn)比較高的TOC/COD去除效率。例如在芬頓體系中，為了較好地去除水中污染物，H2O2的投加量往往是污染物濃度的2到3個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，因?yàn)楦呋钚晕锓N無選擇性氧化的原因，AOP效果很容易被水中共存基質(zhì)(NOM、氯離子等)抑制，能量/藥劑的利用率也大幅降低。由于不完全礦化，AOP反應(yīng)過程中容易產(chǎn)生一些毒性更大、更難去除的產(chǎn)物，這進(jìn)一步增加了水處理本身的壓力。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種低能耗、高效率的直接氧化轉(zhuǎn)移水處理工藝(Direct Oxidative Transfer Process，DOTP)，本發(fā)明提供的水處理工藝本質(zhì)上是污染物在催化劑界面發(fā)生偶聯(lián)或聚合的氧化還原反應(yīng)，然后富集在催化劑界面，不經(jīng)歷降解礦化路徑，氧化劑用量少，反應(yīng)速度快，并且去除污染物效率高。
本發(fā)明提供了一種低能耗、高效率的直接氧化轉(zhuǎn)移水處理工藝，向帶有有機(jī)污染物的水中加入催化劑以及氧化劑進(jìn)行氧化轉(zhuǎn)移反應(yīng)，得到處理后的水；
所述催化劑選自非均相催化劑；
所述氧化劑選自過硫酸鹽或過氧化氫；
所述氧化劑與所述有機(jī)污染物的摩爾比為(1～3)：1。
優(yōu)選的，所述非均相催化劑選自金屬氧化物、碳材料和金屬氯氧化物中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述非均相催化劑選自四氧化三鈷、鐵錳氧化物、銅氧化物、碳納米管、生物質(zhì)碳和FeOCl中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述氧化劑選自過一硫酸氫鹽、過二硫酸鹽或過氧化氫。
優(yōu)選的，所述有機(jī)污染物包括生物難降解的微污染物和工業(yè)有機(jī)污染物中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述有機(jī)污染物包括含有酚羥基和氨基的芳香類污染物。
優(yōu)選的，所述反應(yīng)的時(shí)間≤1小時(shí)。
優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為室溫條件，所述反應(yīng)的pH為4～10。
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