[发明专利]过硫酸盐活化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种过硫酸盐活化剂及其制备方法和应用，所述过硫酸盐活化剂为Ni_xFe_3‑xO₄，其中，x为0.2～0.8。制备方法包括：将镍源、铁源、聚乙烯醇和水混合后所得的浆料煅烧，得到过硫酸盐活化剂。利用所述过硫酸盐活化剂活化过硫酸盐氧化降解四环素，可以克服现有技术存在的亚铁盐活化过硫酸盐去除抗生素废水适用pH范围较窄，去除效率较低等的不足，并且，该过硫酸盐活化剂还具有催化性能稳定、活化效果好、耐腐蚀性能强、绿色环保、可回收等优点。

技术领域

本发明属于有机废水处理技术领域，尤其涉及一种过硫酸盐活化剂及其制备方法和应用。

背景技术

高级氧化技术是一种近年来新发展起来的用于处理难降解有机污染物的新型技术，具有周期短、见效快、成本低、处理效果好等优点，已成为国内外医用废水治理领域研究的热点和前沿。特别是活化过硫酸盐高级氧化技术与传统的高级氧化技术如Fenton法相比，具有稳定性强、溶解性好、适用pH范围广和产生的硫酸根自由基的寿命长等优点，更有利于高浓度有机污染物的降解。

在常温条件下，过硫酸盐比较稳定，通过加热、螯合或非螯合的过渡金属离子、光、碱、活性炭等活化方式进行活化后，可产生强氧化性的硫酸根自由基和羟基自由基，从而将目标污染物高效快速的去除。热活化过硫酸盐技术能耗高，光活化过硫酸盐技术对操作条件严苛，碱活化过硫酸盐技术会导致水中pH过高，活性炭活化过硫酸盐技术对活性炭的利用率不高。相对于其他活化方式，过渡金属离子活化对设备要求低、能耗小、操作简便，目前过渡金属离子中亚铁离子活化过硫酸盐应用最广泛，但是使用亚铁离子活化存在一定的弊端，亚铁离子的稳定存在需要酸性条件，对pH要求较高，且当亚铁离子过量时会与污染物竞争硫酸根自由基，这限制了过硫酸盐的氧化能力。因此，有必要研发一种稳定高效地去除医用废水中污染物的技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的亚铁盐活化过硫酸盐去除抗生素废水适用pH范围较窄，去除效率较低等的不足，提供一种催化性能稳定、活化效果好、耐腐蚀性能强、绿色环保、可回收重复利用的过硫酸盐活化剂，还相应提供一种工艺简单、成本低、绿色环保的上述过硫酸盐活化剂的制备方法，另外，还相应提供该过硫酸盐活化剂在过硫酸盐氧化降解四环素中的应用，具有pH适应范围宽、降解效率高、操作方便等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种过硫酸盐活化剂，所述过硫酸盐活化剂为Ni_xFe_3-xO₄，其中，x为0.2～0.8。

上述的过硫酸盐活化剂，优选的，所述Ni_xFe_3-xO₄为Ni_0.2Fe_2.8O₄、Ni_0.4Fe_2.6O₄、Ni_0.6Fe_2.4O₄、Ni_0.8Fe_2.2O₄中的一种或多种。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的过硫酸盐活化剂的制备方法，包括以下步骤：

将镍源、铁源和聚乙烯醇混合后研磨，再加水混合均匀，将所得的浆料煅烧，得到过硫酸盐活化剂。

上述的过硫酸盐活化剂的制备方法，优选的，所述镍源中的镍与铁源中的铁的摩尔比为0.2～0.8∶2.2～2.8。

上述的过硫酸盐活化剂的制备方法，优选的，所述镍源为硝酸镍、硫酸镍和乙酸镍中的一种或多种，所述铁源为硝酸铁、硫酸铁和氯化铁中的一种或多种。

上述的过硫酸盐活化剂的制备方法，优选的，所述聚乙烯醇的用量为镍源和铁源总质量的0.5～1.5。