[發明專利]一種利用低濃度過氧乙酸中過氧化氫組分協同降解村鎮污水中難降解有機物的方法

在審

• 申請號: 202110581259.X
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113415869A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 王林;嚴婷婷;李詠梅;平倩;孫啟雅
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/32;C02F101/30
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

本發明提供一種利用低濃度過氧乙酸中過氧化氫組分協同降解村鎮污水中難降解有機物的方法，在含有抗生素的水中加入作為催化劑的納米零價鐵和作為氧化劑的含有過氧化氫的低濃度過氧乙酸溶液，并用1低壓汞燈發出的紫外光照射混合溶液，通過納米零價鐵和紫外光共同活化所述氧化劑產生的強氧化性自由基，以及紫外直接光解的作用來協同降解村鎮污水中難降解有機物。本發明通過利用低濃度過氧乙酸中的過氧化氫協同過氧乙酸，并投加nZVI催化劑同時紫外光照射構建了nZVI/UV/PAA非均相強化系統，利用nZVI和UV活化產生強氧化性自由基對抗生素進行氧化去除，具有處理效率高、操作簡便、催化劑重復使用性能好以及成本較低等特點。

技術領域

本發明屬于水處理技術與應用領域，具體涉及一種利用低濃度過氧乙酸中過氧化氫組分協同降解村鎮污水中難降解有機物的方法。

背景技術

近年來，環境研究的重點已從傳統的環境污染物(如多氯聯苯，二噁英和農藥)擴展到某些新興污染物。而抗生素由于其難降解性以及可能對人類健康和環境的重大影響，已被納入新興環境污染物的范疇。螺旋霉素(SPI)是一種常見的大環內酯類獸藥抗生素，因能夠治療家禽肺炎、腸炎及呼吸道感染等疾病，且能緩解應激反應及提高生長率而被大量使用。水環境中已經廣泛檢測出螺旋霉素的存在。

值得注意的是，現階段我國村鎮生活污水處理程度較低，村鎮生活污水處理設施對抗生素的去除效果不理想，其中螺旋霉素作為一類常用的難降解獸用抗生素在村鎮污水中被頻繁檢出。以螺旋霉素為代表的大環內酯類抗生素藥物生物降解性能較差，并含有二甲胺基團，在消毒過程中具備較高的亞硝胺類消毒副產物的生成潛能，這勢必會對尾水的再生利用產生潛在風險。因此，很有必要對此類抗生素高效去除方法進行進一步研究與驗證。

根據水體中殘留的獸藥類抗生素具有毒性強、成分復雜、處理難度較大等特點，高級氧化技術(AOPs)在處理此類難降解抗生素廢水處理領域有著廣闊的應用前景。而基于過氧乙酸(PAA)的AOPs被認為是有別于傳統AOPs去除污水中難降解新興污染物的新技術。由于PAA自身的氧化性能相對較弱，對部分難降解新興污染物的去除并不有效，而一旦被活化，其氧化性能則大大增加。最近的研究表明，PAA可以通過使用外部能量(例如：熱，UV和自然光等)或催化劑(例如：金屬離子，活性炭纖維等)來進行活化，除了產生羥基自由基(·OH)外，還會產生以碳為中心的有機自由基，從而對污水中的新興污染物實現高效降解。