[发明专利]一种去除水中有机污染物的方法

说明书

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种去除水中有机污染物的方法，该方法包括以下步骤：原水和过硫酸盐混合后在通电的电化学反应器中进行反应，得到处理后废水；所述电化学反应器包括阳极、阴极和设置在阳极和阴极之间的绝缘隔膜；所述阴极的材料包括碳纳米管。本发明提供的方法以碳纳米管作为电化学反应器的阴极材料，通过在碳纳米管阴极施加电压来活化过硫酸盐降解水中的有机污染物。该方法在较低阴极电压和不投加化学活化药剂的情况下即可取得较高的过硫酸盐活化效率和有机污染物降解效率，不但降低了有机污染物处理能耗，而且避免了由于投加化学活化药剂所引起的水体二次污染，在有机废水处理领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种去除水中有机污染物的方法。

背景技术

随着工业化和城市化进程的发展，人类向环境水体中排放的有机物的数量越来越多，且有机物种类也越来越丰富，造成了严重的水污染。如何有效去除这些有机污染物是亟待解决的问题。原位化学氧化(ISCO)技术由于其简单、方便且高效等特点被大量用于有机物污染的水体的治理。过硫酸盐作为一种的氧化剂，其在ISCO技术中的应用受到了广泛关注。如何有效地活化过硫酸盐使其产生强氧化性的活性物种如硫酸根自由基等，是这一技术的关键。过硫酸盐在活化方式有多种如光、热、电、超声、碱催化、过渡金属或金属氧化物催化、碳催化等等。例如，热蒸汽活化过硫酸盐能游侠修复污染土壤铁基非晶合金催化剂被用来活化过硫酸盐降解颜料废水，纳米固体超强碱活化过硫酸盐被用于去除地下水中氯苯。

电化学活化方法作为一种环境友好型、可调控且多功能的方法，近年来受到了越来越多的关注。目前已报道的用于电化学活化过硫酸盐的电极大多是金属或金属氧化物电极，如在CN102249378B公开的“一种电化学协同过硫酸盐处理有机废水的方法”中，利用铁片做阴阳极，通过阳极的氧化反应得到Fe²⁺催化剂以及过硫酸盐在阴极发生的还原反应来共同活化过硫酸盐，然而该方法在处理废水过程中会产生铁泥沉淀，且有二价铁离子残留，对环境有二次污染。又如在CN103342405A公开的“一种电化学阴极活化过硫酸盐降解水中有机污染物的方法”中，通过在金属或金属氧化物阴极施加电压来活化过硫酸盐降解有机污染物，但该方法需要在阴极施加高达-2.0V～-2.5V的电压才能有效活化过硫酸盐，能耗较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种去除水中有机污染物的方法，本发明提供的方法可在较低活化电压和不投加化学活化药剂的情况下，保持较高的有机污染物去除效率。

本发明提供了一种去除水中有机污染物的方法，包括以下步骤：

原水和过硫酸盐混合后在通电的电化学反应器中进行反应，得到处理后废水；

所述电化学反应器包括阳极、阴极和设置在阳极和阴极之间的绝缘隔膜；

所述阴极的材料包括碳纳米管。

优选的，所述碳纳米管的孔径为1～100nm。

优选的，所述过硫酸盐和原水的用量比为(0.01～10)mmol：1L。

优选的，所述通电的阴极电压为-0.2～-1.2V。

优选的，所述阳极的材料为金刚石膜、石墨和金属中的一种或多种。

优选的，所述金属包括铂和/或钛。

优选的，所述过硫酸盐包括单过硫酸盐和/或过二硫酸盐。

优选的，所述单过硫酸盐包括单过硫酸钠、单过硫酸钾和单过硫酸铵中的一种或多种；

所述过二硫酸盐包括过二硫酸钠、过二硫酸钾和过二硫酸铵中的一种或多种。

优选的，所述绝缘隔膜的材料包括尼龙、玻璃纤维和丙纶中的一种或多种。