[发明专利]利用中间态锰强化高锰酸钾除污染的水处理药剂

说明书

技术领域

本发明涉及水处理药剂。 

背景技术

随着工农业的迅速发展，大量难降解的有毒有害有机污染物进入水体，造成地表水源和地下水源的严重污染，使水质不断恶化。目前主要采用化学氧化法去除水中的有机污染物，使用的氧化药剂有氯、二氧化氯、过氧化氢、臭氧和高锰酸钾等。氯、二氧化氯、过氧化氢、臭氧和高锰酸钾在标准状态下的氧化还原电位分别为1.36V、1.50V、1.77V、2.07V和1.69V。 

显然臭氧的氧化还原电位最高、氧化性最强，对水质的适应能力强；但存在运行投资大、运行费用高，而且会产生致癌物溴酸盐的问题。虽然过氧化氢自身的氧化能力不高，但与二价铁离子同时在酸性条件下会产生高活性的羟基自由基(标准氧化还原电位2.8V)，具有极强的氧化能力；但在反应过程中需要不断的监控和调整水体的pH值，导致工艺控制过于困难和复杂。二氧化氯具有很强的消毒能力，但与有机物反应会被还原成对人体红血球具有破坏作用的亚氯酸根，所以存在使用安全风险。氯对有机物具有一定的氧化作用，长期以来被用做给水处理的预氧化剂，但由于氯与水体中多种有机污染物作用生成一系列对人体危害较大的卤代副产物，因而预氯化逐渐地受到使用限制。 

高锰酸钾对去除水中有机污染物具有较强的氧化能力，而且不会生成有毒有害副产物，因而成为有机污染物水处理首选药剂，而且具有基建费用低，设备简单，运行管理方便等优点；但是高锰酸钾氧化有机物具有很强的选择性，只能氧化去除含有不饱和官能团的有机物，如烯烃类化合物和酚类化合物等，对于较难降解的有毒有害有机污染物反应活性低，去除率不高。而在高锰酸钾氧化降解有机物的过程中会产生高活性的中间态锰，具有很高的氧化还原电位，与有机物反应速度快，可以迅速氧化降解有机污染物；但这些高活性中间态锰存活时间短，易自身分解，存在有效利用率低、氧化能力不能得到很好发挥的问题。 

发明内容

本发明要解决目前以高锰酸钾为水处理药剂只能氧化去除含有不饱和官能团的有机物，难以降解有毒有害有机污染物，以及高锰酸钾氧化降解有机物过程中产生的高活性中间态锰自身易分解、有效利用率低的问题，而提供的利用中间态锰强化高锰酸钾除污染的水处理药剂。 

本发明第一种利用中间态锰强化高锰酸钾除污染的水处理药剂由高锰酸钾和络合剂组成，高锰酸钾与络合剂的质量比为1∶0.5～50；所述络合剂为无机络合剂、小分子羧酸、氨基酸、氨羧络合剂、大分子羧酸、人工合成的大分子络合剂、藻类、多金属氧酸盐、表面带有羧基官能团的活性炭、表面带有羟基官能团的活性炭、表面带有羰基官能团的活性炭、表面带有醇基官能团的活性炭、表面带有吡咯官能团的活性炭、表面带有呋喃官能团的活性炭、表面带有吡啶官能团的活性炭或阴离子交换树脂；其中无机络合剂为磷酸盐、焦磷酸盐和/或聚磷酸盐，小分子羧酸为草酸、柠檬酸、酒石酸、丙二酸、丁二酸、苯甲酸、水杨酸、邻苯二甲酸、磺基水杨酸、马来酸、富马酸、没食子酸和丹宁酸中的一种或几种组成，氨基酸为甘氨酸、谷氨酸、门冬氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸或色氨酸，氨羧络合剂为乙二胺四乙酸、环己烷二胺四乙酸、氨基三乙酸、乙二醇二乙醚二胺四乙酸、乙二胺四丙酸、三乙烯四胺、乙二胺二琥珀酸、二乙烯三胺五乙酸、氨基三甲基磷酸和乙二胺四亚甲基磷酸中的一种或几种组成，大分子羧酸为腐殖酸、富里酸和/或海藻酸，人工合成的大分子络合剂为水解聚马来酸、聚丙烯酸、丙烯酸/丙烯酸酯、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙基磺酸、膦基聚羧酸、膦酰基羧酸共聚物、聚环氧琥珀酸或聚天冬氨酸。