[发明专利]一种去除水体中难降解污染物的材料的制作及使用方法

说明书

技术领域

本发明属于环保领域，涉及废水处理，尤其是涉及水体中难降解污染物的处理方法，主要是通过还原方法降解水体中的氯代有机物、硝基苯类物质、偶氮染料等含有强拉电子基团的污染物，主要适用于废水的预处理和受污染水体的修复。

背景技术

我国很多地区的水体正受到多种化学污染物的污染，包括地表水、地下水、工业废水和城市生活污水等。目前我国水体污染的主导处理技术都是以生物氧化处理为主，但是许多有机污染物由于含有强拉电子基团，其电负性很强，难以被氧化；而且这些物质都是有毒有害污染物，具有很大的生物毒性，所以对生化处理具有明显的抑制作用，比如氯代有机物、硝基苯类物质等。传统的生物处理方法不但不能有效处理这些污染物，而且还会受到这些污染物的毒害作用，影响生化处理的整体效果，所以含难降解有机物水体的处理和净化成为目前水体污染治理中的一个难点。

目前，对于水体中难降解污染物的处理方法主要有物化法、化学法、生物法等。物化法主要是混凝沉淀、活性炭吸附法、膜分离法、萃取法等，混凝沉淀法对于溶解性的难降解污染物去除效果不理想，而活性炭吸附法、膜分离法等处理成本较高，不能大规模开展应用，萃取法只适用于处理浓度较高的废水，而且物化法只是将污染物从一种介质中转移到另一外一种介质中，并没有根本降解去除污染物，所以还存在二次污染的可能。生物法包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法，处理工艺简单，成本低，但是处理周期长，占地面积大，而且由于很多难降解污染物具有很大的生物毒性，所以很多废水难以使用生物法处理。化学法包括化学氧化法和化学还原法，化学氧化法包括芬顿试剂氧化法、光催化氧化法、湿式氧化法等高级氧化技术，这些氧化技术能将有毒有害的难降解污染物彻底完全氧化，但是成本费用太高，工艺操作管理复杂，而且大多是处于实验室研究阶段，还未能大规模的工程化应用。化学还原法主要包括化学试剂还原法，和单质金属还原法等，尤其是零价金属还原转化污染物的方法最近得到广泛研究。研究表明氯代有机物在零价铁还原体系中可以发生快速还原脱氯反应，使高氯代产物还原脱氯为低氯代产物，降低其生物毒性(周红艺，等.金属铁还原脱氯处理有机氯化物的研究进展[J].  《环境污染治理技术与设备》，2001，2(3))。还有研究表明零价铁也可以还原硝基苯类污染物，使其转化为苯胺类物质，大大降低其毒性，而且通过还原转化后，难生物降解物质转化为易生物降解物质，改善了废水的可生化性能(Hung，H.M et.al.Kinetics and Mechanismof the Enhanced Reductive Degradation of Nitrobenzene by Elemental Iron in thePresence ofUltrasound[J].Environ.Sci.Technol.2000，34(9))。但是这些研究中大都是使用还原铁粉作为还原剂，反应活性低，容易发生钝化和堵塞反应器，不利于工程化应用。中国专利“用零价铁和钯催化剂对水中多氯有机化合物快速催化脱氯”(CN1183316A)公开了一种使用零价铁和元素钯还原处理多氯化合物的方法，其中使用了贵金属元素钯，处理成本较高，而且还要使用陶瓷、活性炭或沸石等作为载体材料，工艺复杂，所处理的污染物只是氯代有机物，应用范围小。

铁屑法或者铁碳法处理印染废水等工业废水的方法已有应用，主要是利用新生态铁离子的混凝作用去除污染物，并未研究其中污染物的还原转化。而且铁屑法一般控制pH在酸性条件，铁消耗量大，产生污泥多，容易堵塞和板结，至今未得到很好的推广应用。中国专利“催化铁内电解处理难降解废水的方法”(专利号：ZL02111901.5)是以铁为还原剂，铜和沸石等为极化催化材料组成催化还原体系用于工业废水预处理的方法，具有处理效果好，运行成本低的特点。但是铜铁是机械混合方式，接触面积有限，对于那些非常难还原转化的污染物作用不明显，而且铜铁比例为1∶10～1∶1，铜的使用量大，导致投资成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高零价铁还原转化水体中难降解污染物的制作及使用方法，是一种简单有效的催化铁还原方法，拓展了铁还原方法在受污染水体处理中的应用范围和处理效率。