[发明专利]一种直接氧化降解水中苯胺类有机污染物的方法

说明书

一种直接氧化降解水中苯胺类有机污染物的方法，涉及废水处理技术领域。本发明的目的是要解决目前废水中苯胺类有机污染物的去除方法，生物法对污染物的选择性比较大、受环境因素影响较大以及污染物的去除效果十分有限，化学法中以臭氧和芬顿(Fenton)氧化为代表的高级氧化工艺存在较多的限制因素，现有以硫酸根自由基为基础的过硫酸盐法需要通过外部能量或环境催化剂、成本比较高以及造成环境的二次污染的问题。方法：将含有苯胺类有机污染物的待处理废水的pH值调控至5～10，加入过硫酸盐粉末，搅拌反应，完成直接氧化降解水中苯胺类有机污染物。本发明可获得一种直接氧化降解水中苯胺类有机污染物的方法。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种氧化降解苯胺类有机污染物的方法。

背景技术

随着工业的迅速发展，人类生产生活中产生的废水成分趋于复杂。其中来自印染、制药和化工等行业产生的废水往往含有大量的有毒有害物质，其中，含苯环的有机污染物的可生化性较差。传统的生化处理主要依靠微生物的代谢过程，而此类废水中所含有的有机污染物难以被微生物利用，其直接处理效果较差，水中COD难以达标。因此，在污水处理厂的出水中经常检测到微量有机化学品，对人体健康造成潜在影响。

苯胺是一种重要的有机化工原料，主要应用于橡胶工业、染料工业、医药工业和农药工业等行业。苯胺类废水主要产生于石油化工、印染和制药过程等，属于高毒废水，具有致癌、致畸和致细胞突变的负面作用，若处理不当并排放到环境中会对生物体及人体造成重大的影响。在现有的污水排放标准中都对苯胺类污染物的排放含量有较高的要求。

目前废水中的苯胺类有机污染物的去除方法主要包括生物法及化学法。生物法是利用微生物的代谢过程来降解水中的污染物，其环境友好且运行成本低，可以大规模应用于生活污水等低毒性的废水，但对污水中有毒有害的污染物的去除效果十分有限。另外，该方法对污染物的选择性比较大，经常需要外部投加适量的碳源、磷源等。同时生物法受温度、pH和含氧量等环境因素影响较大，且微生物对污染物的降解存在最低浓度的限值。化学法主要利用高级氧化法(AOPs)处理水中有毒有害的有机污染物。AOPs是基于原位生成的强氧化剂及其活性物质，来对有机化合物进行有效的降解。这其中主要技术是基于·OH自由基的芬顿(Fenton)方法，它构成了大多数可用的AOPs；另外，也包括基于其他氧化物质的降解过程，例如基于硫酸根自由基(SO₄^·-)的过硫酸盐技术和基于氯自由基(Cl·)的次氯酸钠技术。而在饮用水处理系统和回用水系统中，主要依靠臭氧氧化和紫外线照射等技术。另外，目前已有大量的新兴的AOPs水处理工艺的研究，例如电化学、等离子体、电子束、超声波或微波AOPs等技术。

以臭氧和芬顿(Fenton)氧化为代表的高级氧化工艺已大规模应用于污水的深度处理和预处理。但其仍有较多的限制因素，例如臭氧氧化需要有电子供体且要求在中性水中使用；芬顿(Fenton)氧化仅适用于酸性体系，需要调节其pH，并同时会产生大量铁泥等废弃物，需要后续有效的处理处置。

近年来，以过硫酸盐为基础的高级氧化工艺(AOPs)，因其氧化能力强、成本低廉和利用效率高等优势，而受到越来越多的关注。过硫酸盐(PS,S₂O₈^2-)和过氧单硫酸盐(PMS,HSO₅^-)可被热、碱、紫外光、活性炭、过渡金属(如FeO、Fe²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Ag⁺)、超声波和过氧化氢等介导体活化，从而形成硫酸根自由基(SO₄^·-)，其具有强氧化能力，能有效降解大量有机污染物。与·OH相比，以硫酸根自由基(SO₄^·-)为基础的过硫酸盐法具有氧化电位高和pH值范围宽等一系列优点。因此，以硫酸根自由基为基础的过硫酸盐法能够作为未来大规模应用的有机废水预处理或深度处理技术。但是目前所应用的技术均需要通过外部能量或环境催化剂来对过硫酸根进行活化，其成本比较高，且催化剂的引入会造成环境的二次污染。