[發明專利]一種紫外光輔助水合氧化鋯吸附處理有機膦酸廢水的方法

在審

• 申請號: 202011530772.8
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112661232A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 潘順龍;聶溪;胡昊;郭鑫瑞;張永軍
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/32;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 南京燦爛知識產權代理有限公司 32356
• 代理人: 朱妃

本發明屬于工業循環冷卻水污水處理領域，并具體公開了一種紫外光輔助水合氧化鋯吸附處理有機膦酸廢水的方法，包括以下步驟：量取有機膦酸NTMP溶液和過硫酸氫鉀溶液至反應瓶內，磁力攪拌混合均勻，調節混合溶液的pH值，向混合溶液中加入納米水合氧化鋯并持續攪拌，照射紫外線，室溫下反應，設定反應時間。紫外光活化過一硫酸鹽使其產生SO₄^·－和HO^·，SO₄^·－氧化電位高，有機膦酸可被SO₄^·－氧化產生磷酸鹽，納米水合氧化鋯是無定型的介孔材料，可很好的選擇性吸附所產生的磷酸鹽，從而將磷酸鹽吸附去除，且SO₄^·－的有效反應pH值范圍寬，半衰期時間長，降解有機膦酸的效率高，減緩了受納水體富營養化，還避免了物化污泥產生的困擾。

技術領域

本發明屬于工業循環冷卻水污水處理領域，具體的說涉及一種紫外光輔助水合氧化鋯吸附處理有機膦酸廢水的方法。

背景技術

含[C-PO(OH)₂]基團的有機膦酸NTMP是一類重要的人工合成絡合劑，工業循環冷卻水排水中有機膦酸含量可達到1.5-20mg/L。這類化合物易被光解成具有一定毒性的氨甲基膦酸AMPA，以及水體富營養化的磷酸鹽；與重金屬以及放射性元素發生絡合，增強了有害元素的環境危害性。

近年來，生物法、吸附法、混凝/沉淀法和高級氧化法等工藝被研究用于有機膦酸的處理，并取得了一定的進展。然而生物法對穩定的有機膦酸降解效率較低，直接吸附法對有機膦酸的吸附容量較低，易飽和，再生次數頻繁。有機膦酸與絮凝/沉淀劑中金屬離子發生絡合效應，導致藥劑消耗量大，影響總磷的去除效率。

高級氧化法(AOPs)法通過高活性氧作用將有機膦酸有效地分解，降解產物磷酸鹽再通過混凝/沉淀法去除，該工藝具有反應速度快、操作簡便、適用范圍廣等優點。但還面臨一些挑戰，Fenton氧化法對反應體系pH的依賴程度高，藥劑消耗大，還易產生剩余污泥等二次污染；臭氧溶解度通常較低，利用效率不高。

發明內容

本發明提供了一種紫外光輔助水合氧化鋯吸附處理有機膦酸廢水的方法，以解決現有處理有機膦酸廢水效率低，易產生污泥等缺點。

為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

一種紫外光輔助水合氧化鋯吸附處理有機膦酸廢水的方法，包括以下步驟：

量取有機膦酸NTMP溶液和過硫酸氫鉀溶液至反應瓶內，磁力攪拌混合均勻，調節混合溶液的pH值，向混合溶液中加入納米水合氧化鋯并持續攪拌，照射紫外線，室溫下反應，設定反應時間。

優選地，所述有機膦酸溶液的初始濃度大于0.05mmoL/L。

優選地，所述過硫酸氫鉀溶液的濃度為0.2-1.5mmoL/L。

優選地，所述混合溶液的pH值為4-11。

優選地，所述納米水合氧化鋯在總反應體系中濃度為200-800mg/L。

優選地，所述反應時間為1-3h。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果是：

1、紫外光活化過一硫酸鹽使其產生SO₄^·－和HO^·，SO₄^·－氧化電位高，有機膦酸可被SO₄^·－氧化產生磷酸鹽，納米水合氧化鋯是無定型的介孔材料，可很好的選擇性吸附所產生的磷酸鹽，從而將磷酸鹽吸附去除，且SO₄^·－的有效反應pH值范圍寬，半衰期時間長，降解有機膦酸的效率高，減緩了受納水體富營養化，還避免了物化污泥產生的困擾。