[發明專利]WS2

在審

• 申請號: 202110244907.2
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113003699A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 陳赟丹;李振山
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 郭紅燕;梁慶豐

本發明提供一種WS₂助催化Fe²⁺活化過硫酸鹽處理廢水的方法，其包括：步驟S1，向待處理的廢水中加入WS₂并混合均勻；步驟S2，向所述待處理的廢水中加入亞鐵物質并混合均勻；步驟S3，向所述待處理的廢水中加入過硫酸鹽并混合均勻；步驟S4，在預定條件下反應預定的時間。本發明的方法通過WS₂鎢助催化促進Fe²⁺的再生，提高Fe²⁺/Fe³⁺的循環速率，進而更高效率地活化過硫酸鹽產生硫酸根自由基和羥基自由基等活性氧物質氧化、降解水中的污染物。利用本發明的方法處理廢水時在廢水處理體系中形成能被回收并循環利用的WS₂助催化的Fe²⁺活化過硫酸鹽體系，回收得到的WS₂助催化Fe²⁺活化過硫酸鹽體系依然能高效率地用于處理廢水。

技術領域

本發明屬于水處理的技術領域，具體涉及一種通過二硫化鎢(WS₂)助催化Fe²⁺活化過硫酸鹽處理廢水的方法以及用于處理廢水的試劑組合。

背景技術

隨著經濟水平的提高和科學技術的發展，工業化程度越來越高，產生的有機廢水被排放到天然水體環境中，全球水污染的加劇和水質的惡化已造成了不可估量的危害，有機廢水中大量存在高濃度有機污染物，例如持久性有機污染物(POP)、藥品和個人護理產品(PPCP)、內分泌干擾化合物(EDC)等。由于它們在水環境中的化學穩定性以及其他多種污染物的共存，加劇了協同作用，對人類生活和健康造成了嚴重威脅。

生物法、膜過濾、吸附、絮凝沉淀、離子交換等常規的水處理技術具有運行復雜、成本高、二次污染以及對低濃度和難處理有機污染物處理效率低等問題，難以滿足日益嚴格的污水排放標準。

近年來，基于過硫酸鹽的高級氧化技術(SR-AOP)成為水污染控制領域的研究熱點之一。過硫酸鹽高級氧化法基本反應原理是：通過活化過硫酸鹽產生硫酸鹽根自由基(·SO₄^-)、羥基自由基(·OH)、超氧自由基(·O₂^-)、單線態氧(¹O₂)等活性氧物質氧化去除難降解有機物，它能將有機物徹底礦化，并且反應高效，快速，簡單。

自然界大量存在的Fe²⁺被廣泛用于活化過硫酸鹽，但是，Fe²⁺/過硫酸鹽體系也存在固有缺陷，比如Fe³⁺/Fe²⁺氧化還原循環反應速率低，使得Fe³⁺轉化成為Fe²⁺的過程非常緩慢，不能產生足夠多的Fe²⁺用于活化過硫酸鹽，導致過硫酸鹽的利用率很低，而且積累的Fe³⁺還可能產生鐵泥。針對這些問題，目前開發出了許多助催化劑用于提高Fe³⁺的還原，例如次氨基三乙酸、茶多酚、羥胺等有機物助催化劑，但這些有機物助催化劑會被·SO₄^-氧化分解造成對有機廢水的二次污染，不利于實際應用。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的一方面在于提供一種通過WS₂助催化Fe²⁺活化過硫酸鹽處理廢水的方法，所述方法包括：步驟S1，向待處理的廢水中加入WS₂并混合均勻；步驟S2，向所述待處理的廢水中加入亞鐵物質并混合均勻；步驟S3，向所述待處理的廢水中加入過硫酸鹽并混合均勻；步驟S4，在預定條件下反應。

優選地，在步驟S1，加入WS₂后進行超聲處理以使WS₂均勻分布于所述廢水中。

優選地，在步驟S2中，所述亞鐵物質選自硫酸亞鐵、氯化亞鐵或硝酸亞鐵中的任意一種或多種。