[發明專利]用于水處理的組合物以及水處理方法

有效

• 申請號: 202110079649.7
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112830562B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 劉義青;王真然;汪詩翔;付永勝;彭蘊斕;彭勃
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C02F1/66
• 分類號: C02F1/66;C02F1/72;C02F1/50
• 代理公司: 成都擎智秉業專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 辜桂芳

本發明公開了用于水處理的組合物以及水處理方法。該用于水處理的組合物包括銅鹽、HCO₃^?的金屬鹽和過氧乙酸。該水處理方法采用上述的用于水處理的組合物。本發明的用于水處理的組合物以及水處理方法突破性采用易與Cu²⁺發生絡合的HCO₃^?進行水處理，操作簡單，管理運行方便，藥劑成本低廉，與城市污水處理廠工藝契合能力較強，與中國發明專利CN111943347A相比，本發明能夠實現更少的Cu²⁺投加量以及更高的PPCPs污染物去除效果，應用前景較好。

技術領域

本發明涉及水處理的技術領域，具體而言，涉及用于水處理的組合物以及水處理方法。

背景技術

藥物及個人護理品(PPCPs)種類繁多，包括被廣泛使用的各類藥物(抗生素、消炎藥、減肥藥、止痛藥、避孕藥、降壓藥等)和日常護理用品(肥皂、牙膏、護膚品、護發素、防曬霜、香波等)。近年來，人們的生活水平逐漸提高，施用于人和動物身上的藥物以及護理品用量隨之大幅增加，它們在生物排泄、洗浴等過程中進入生活污水。然而，傳統污水處理技術對這一類污染物的去除效率較低，使其大量經排放進入地表水、地下水、甚至飲用水中，濃度甚至能達到μg/L級別。環境中痕量濃度的PPCPs即可誘導產生抗藥性病原體，威脅水生生物及人體的健康，削減PPCPs的排放濃度已成為當務之急。

目前，高級氧化技術是去除水環境中此類污染物的主要方法，它通過原位產生的活性氧物種(ROS)實現PPCPs的高效降解，甚至礦化。其中，Fenton技術因高效、操作簡便的特點得到了人們的廣泛關注，但該體系所需的強酸性環境亦限制了其在實際工程中的應用。相比之下，過氧乙酸(PAA)的結構與過氧化氫相似，但過氧鍵鍵能較低(38kcal/mol)，中性pH值條件下即可能被活化產生多種自由基(如HO^·、CH₃COO^·、CH₃COOO^·等)，是一種極具潛力的自由基前驅體。同時，PAA是一種常見的殺菌劑，用其構建高級氧化體系有利于氧化和消毒殺菌功能的耦合，與現代污水處理廠契合性較好。然而，現有的PAA活化方式中普遍存在多相催化劑材料(如沸石、碳納米管、鈣鈦礦、生物炭基活化劑)制備過程較復雜或成本較高，均相反應存在二次污染隱患(如鐵泥、Co²⁺污染)等缺陷。因此，開發一種高效、低成本且無二次污染的PAA活化技術，將具有顯著的實際應用價值。

過渡金屬離子是活化過氧化物的一種常用方式。在眾多過渡金屬離子中，Cu²⁺與Fe²⁺具有相似的核外電子排布，且相較于Fe²⁺，Cu²⁺具有更強的溶解性，不易產生金屬污泥，理論上在中性甚至堿性pH值條件下也具有催化能力。例如，中國發明專利CN111943347A公開了一種銅離子活化過氧乙酸去除廢水中卡馬西平的方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種能夠更有效地進行水處理的用于水處理的組合物以及水處理方法。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了用于水處理的組合物。該用于水處理的組合物包括銅鹽、HCO₃^-的金屬鹽和過氧乙酸。

進一步地是，還包括對組合物與待處理水體的混合物的pH進行調節的pH調節劑。

進一步地是，pH調節劑調節混合物的pH為7.0～9.3。

進一步地是，每1L待處理水體中加入0.5～2mg的銅離子、2～5mmoL的HCO₃^-以及60～1500μmoL的過氧乙酸。

進一步地是，所述銅鹽為五水合硫酸銅；所述HCO₃^-的金屬鹽為碳酸氫鈉。