[发明专利]一种利用过一硫酸盐降解水中扑热息痛的方法

说明书

本发明公开了一种利用过一硫酸盐降解水体中扑热息痛的方法，本发明方法通过在过一硫酸盐热活化的过程中投加碳酸钠等碳酸盐，产生硫酸根自由基、羟基自由基和单线态氧等多种活性氧物种协同氧化降解水中的扑热息痛。本发明发现：投加碳酸钠等碳酸盐能够显著提高过一硫酸盐热活化降解水体中扑热息痛的效能。本发明解决了过一硫酸盐热活化法能耗高、反应速度慢的问题，并具备经济高效、操作简便、无金属离子溶出等优点，在含扑热息痛的医药、养殖等有机废水的处理中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于水处理高级氧化技术领域，涉及一种利用过一硫酸盐降解水体中扑热息痛的方法。

背景技术

扑热息痛(Acetaminophen，又名对乙酰氨基酚)是国际市场上销量最高的解热镇痛药之一。然而，扑热息痛已被世界卫生组织列入3类致癌物清单中，且在使用不当时可能引起人体的肝、肾损伤。在水体环境中，扑热息痛非常稳定，不能被常规生物处理技术有效地去除。据报道，污水处理厂出水和地表水中检出了μg/L量级甚至mg/L量级浓度的扑热息痛。水体环境中的扑热息痛难以被生物降解的特性对环境和人类产生了极大潜在风险，因此有必要建立高效去除医药、养殖等有机废水中扑热息痛的方法。

现有的水中扑热息痛的降解方法，包括：

CN201510455090.8公开了一种以固定化酶去除工业废水中扑热息痛的方法，即向含扑热息痛的工业废水中加入固定化辣根过氧化物酶及H₂O₂，室温下反应，以去除扑热息痛；其中固定化辣根过氧化物酶是以通过氨基化修饰、戊二醛活化的纳米碳球为载体，对辣根过氧化物酶固定化获得。扑热息痛催化降解反应的结果表明，该方法能够高效净化污水中的扑热息痛。

CN201910480626.X公开了一种碱性条件下利用纳米零价铝活化分子氧的方法与应用。该方法以三聚磷酸钠为水解试剂，纳米零价铝为催化剂，将碱性水溶液中溶解态氧气还原为含氧自由基，并用于降解以靛蓝和扑热息痛为代表的污染物。该发明利用三聚磷酸钠对Al³⁺的络合效应和独特的“质子限域效应”，分别溶解纳米零价铝表面钝化层和控制界面电子传递，从而提高对分子氧的有效利用。

以上方法的原理和本发明方法均不相同。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用过一硫酸盐高效降解水中扑热息痛的方法。

本发明的技术方案包括以下步骤：

(1)在含有扑热息痛的废水中投加碳酸盐粉末，混合均匀后加热至50-70℃，其中，扑热息痛的浓度为0.5-5mg/L，碳酸盐的投加浓度为85-212mg/L；

(2)往上述溶液中投加过一硫酸盐粉末，混合均匀后降解水中的扑热息痛，其中，过一硫酸盐的浓度为100-700mg/L，反应时间为10-60分钟。

优选地，步骤(1)中，所述扑热息痛的浓度为1-4mg/L。

进一步优选，所述扑热息痛的浓度为1.5-3mg/L。

步骤(1)中，所述的碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾中的一种或两种按任意比例混合的混合物。

优选地，步骤(1)中，控制反应期间的温度在55℃-65℃。

步骤(2)中，所述的过一硫酸盐为过一硫酸钠、过一硫酸钾中的一种或两种按任意比例混合的混合物。

优选地，所述过一硫酸盐粉末的投加量为200-700mg/L。

进一步优选，所述过一硫酸盐粉末的投加量为300-650mg/L。

优选地，步骤(2)中，所述的反应时间为20-60分钟。

进一步优选，步骤(2)中，所述的反应时间为20-40分钟。