[发明专利]一种采用中压紫外线活化过氧乙酸降解水中药物污染物的方法

说明书

一种利用中压紫外线活化过氧乙酸来快速降解水中药物污染物的方法，其包括向待处理水中加入过氧乙酸，利用中压紫外线来活化过氧乙酸，生成羟基自由基和一系列有机自由基，从而降解水中药物污染物。本发明的方法具有降解水中药物污染物效率高，反应条件温和，适用的pH范围广，对环境友好，操作简单，与现有水处理工艺契合度高，可用于水中药物污染物的降解处理，具有广阔的工程应用前景等优点。

技术领域

本发明属于水或废水的深度处理领域，具体涉及一种利用中压紫外线活化过氧乙酸来快速降解水中药物污染物的方法。

背景技术

随着经济社会发展和人口增长，人们对药物类化学品的使用日趋频繁。多数药品难以被人体和动物完全代谢吸收，因此会以原药形态进入各类环境介质中。水环境一直是药物类污染物的主要归宿地之一，虽然地表水、地下水和饮用水中已报道的药物污染物的检出浓度普遍较低，但有些药物可持久性地存在于环境中，严重威胁水环境生态安全和人体健康。作为一类备受关注的新兴污染物，微量药物污染物的水处理控制技术也在近些年成为了环境领域的研究热点。目前，传统的物理、化学、生物等水处理方法去除水中的药物类污染物均存在不同程度的局限，因此，开发出绿色高效的新型水处理技术来应对药物类污染物的污染问题是尤为关键的课题。

高级氧化技术(包括光化学氧化、臭氧氧化、光催化氧化等)自上世纪末兴起以来，已经在控制难降解有机污染物方面展现出良好的发展前景，被越来越多地应用于水与废水的深度处理工艺中。与常规氧化技术不同，高级氧化技术主要通过各种具有强氧化性的自由基活性物种来实现对有机物的降解甚至完全矿化。

紫外辐照一般被认为是一种环境友好的水处理技术，随着紫外线技术的不断发展和推广，目前紫外线高级氧化技术在近年来受到越来越多的重视。紫外线高级氧化技术一般是通过紫外线活化水中过氧化物产生自由基来实现，其中常见的过氧化物包括H₂O₂、O₃、K₂S₂O₈等。

近些年，过氧乙酸(peracetic acid,PAA)是一种强氧化剂，是一种高效、速效、低毒、广谱杀菌剂，作为一种可以替代氯的新型消毒剂引起了越来越多的关注。过氧乙酸不但廉价易得并且能降低消毒副产物的生成风险，因此，其在水处理消毒工艺中具有良好的推广应用前景。然而，将过氧乙酸用于污染物控制时，单独过氧乙酸氧化一般不能有效去除水中污染物。最近，有学者开始尝试采用紫外线活化过氧乙酸的高级氧化新技术来降解水中的一些污染物，取得了良好的效果。对于活化包括过氧乙酸在内的过氧化物的紫外光源，目前商业上主要使用低压紫外(Low pressure UV,LPUV)灯，低压紫外灯主要发射254 nm的单色光。在目前仅有的研究中，活化过氧乙酸的紫外光源均采用低压紫外灯。

本发明人经过长期的研究发现，中压紫外线相对于低压紫外线存在着诸多优点比如，中压紫外线的单根灯管功率更高，使得中压紫外线反应器具有更小的尺寸，节省占地；另外，由于很多有机物在中压紫外线的辐照波段内有吸收，因此中压紫外线在降解有机物方面具有更强的优势。然而，目前国内外将中压紫外线用于高级氧化技术的研究仍不充分，难以为今后的实际工程运用提供充分的科学依据。特别地，截至目前，还尚未见任何采用中压紫外线活化过氧乙酸的研究报道。

发明内容

本发明的目的在于针对我国水环境中的药物类化学品的污染问题及现有水处理技术的局限，提供了一直采用中压紫外线活化过氧乙酸来降解水中药物类污染物的高级氧化新技术，以期构建一种反应条件温和、降解效率高、无二次污染，容易实现规模化应用的新技术，从而完成了本发明。