[发明专利]一种中压紫外催化高锰酸钾降解有机微污染物方法及装置

说明书

本发明涉及一种中压紫外催化高锰酸钾降解有机微污染物方法及装置。具体步骤为：调节废水的pH；调节pH后的废水进行紫外辐照；紫外辐照的同时向废水中加入高猛酸钾，进行反应。高锰酸钾在中压紫外的催化作用下，产生中间价态的锰、单线态氧、活性自由基等活性成份，对水体中有机污染物质的降解效果较好。

技术领域

本发明属于废水的处理技术领域，具体涉及一种中压紫外催化高锰酸钾降解有机微污染物方法及装置。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着社会在不断的发展，人工合成的新型化合物的种类每年都以惊人的速度提高，分别应用到药品、化工原料、农药以及个人护理用品等领域中。与此同时，这些新型微污染物排放入水体。新型微污染物具有半衰期长，性状稳定的特点，虽然大多数有机物在水体中浓度很小，但传统的污水处理工艺对这些新型微污染物降解能力有限。这使得这有机微污染物成为了近几年人们关注的重点。

现有的处理有机微污染物废水的方法主要有生物处理法、吸附处理法、膜处理法和氧化技术等。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种中压紫外催化高锰酸钾降解有机微污染物方法及装置。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种中压紫外催化高锰酸钾降解有机微污染物方法，具体步骤为：

调节废水的pH；

调节pH后的废水进行紫外辐照；

紫外辐照的同时向废水中加入高锰酸钾，进行反应。

有机微污染物废水中的特点是含量极小但难以被氧化降解。

在传统的高锰酸钾氧化技术中，会伴随着中间价态的锰产生，这些锰虽然具有很强的氧化能力，但其存活时间短，很容易分解或歧化成稳定性胶体MnO₂，因此氧化能力很难得到有效利用。

高锰酸钾在中压紫外的催化作用下，一方面高锰酸钾经紫外还原作用产生5价锰，对有机污染物质进行氧化作用；另一方面体系中利用5价锰与水反应产生单线态氧、氧自由基和羟基自由基等活性成份，高效降解水体中有机污染物；此外体系中产生的4价锰可在后续过滤工艺中在滤料表面利用接触絮凝等作用对有机污染物进一步进行处理。

本申请中相比于现有技术主要借助中间态锰与高锰酸钾和紫外光分别单独作用于废水的处理方法相比极大提高了废水的有机微污染物去除效果。

在本发明的一些实施方式中，调节pH的方法为向废水中加入酸性碱性物质，酸性碱性物质为氢氧化钠、高氯酸固体或其水溶液。其溶液为氢氧化钠溶液和高氯酸溶液。

在本发明的一些实施方式中，废水调节pH为6～7。

酸性碱性物质具有调节废水pH的作用，使废水基本保持中性的条件，在基本中性的条件下，可以符合常规水体酸碱性，有利于应用在水体的有机微污染物的降解。

在本发明的一些实施方式中，紫外线的辐照量为10～20mj/cm²。紫外的辐照量为投入到废水中的紫外线的量，当投入的紫外线的量过少，会导致产生羟基自由基(HO·)和中间价态的锰的速度降低，降解效果变差，如果投入的紫外线的量过多，可能会导致产生的羟基自由基(HO·)又被还原。

在本发明的一些实施方式中，紫外线为中压紫外线。中压紫外线相比于低压紫外线，具有波长范围更宽，对高锰酸钾的催化作用更好。

在本发明的一些实施方式中，高锰酸钾为高锰酸钾固体或其水溶液。加入高锰酸钾水溶液有利于高锰酸钾在废水中的分散效果。