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米兰体育app下载:一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法

来源:米兰体育app下载    发布时间:2025-12-18 06:07:58
  • 产品概述
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  本发明属于水处理,尤其是涉及一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法。

  1、随着科技和经济的持续不断的发展,人们对环境质量的要求也慢慢变得高,其中改善水环境质量一直是人们生存和发展的必然需求之一。然而微污染物的存在对生态环境和人体健康都构成了严重的威胁。目前的城市污水处理技术难以实现对微污染物的高效去除,因此,城市生活和工业废水的排放已成为城市水体中微污染物的重要污染源。了解水中微量污染物的赋存状态,并通过对已有或新技术做改造,以提升其对水中微污染物的去除效率,是目前国内外研究的热点。

  2、目前,已有研究报道了使用化学氧化、生物降解和物理吸附等技术来降解微污染物,高锰酸盐(mn(vii))是一种新型的环境友好型氧化剂,具有储存方便、成本低廉、稳定性高、在宽ph范围内有效以及毒性较小等优势,已被自来水公司大范围的使用在污染土壤和地下水的原位修复,以及味道和气味化合物以及生物生长。mn(vii)的最终产物二氧化锰具有较强的吸附能力和较强的氧化性,可持续处理水中残余有机污染物。事实上mn(vii)有着非常强的选择性,它会优先和富电子有机官能团的微污染物发生作用,但对难降解的有毒有害有机污染物反应活性低,降解速率慢,去除效率不佳。以上问题严重制约了mn(vii)的实际应用。所以找到一种更高效绿色的技术激活mn(vii)来降解微污染物是十分有必要的。

  3、专利cn104609597b提供了一种超快速去除水中有机污染物的方法,该方法利用亚硫酸氢根与高锰酸钾或二氧化锰反应,通过迅速产生高活性的氧化剂mn(iii)(非络合态),实现对水中有机污染物的超快速去除,可以把高锰酸钾和二氧化锰氧化去除污染物的速率提高一千至一百万倍,可在1秒内或几秒内完成对污染物的降解;但是由于反应速率过快,对水力混合条件要求高,否则中间态锰和自由基的利用率低,对污染物去除效果差。此外,专利cn104609597b着重关注了三价锰和二氧化锰对体系的作用,对其他高价态锰物种的研究仍存在空白。地表水、地下水和生活垃圾污水中亚硫酸盐的含量并不足以支撑与高锰酸钾发生反应,因此需额外投加亚硫酸钠,反应产物为硫酸根,增加了水的盐度,且不可循环利用,投量较高时导致成本增加显著。

  4、因此,高效降解水中微污染物的技术问题仍未解决,亟待开发一种高效降解微污染物的方法。

  1、本发明的目的是为了克服上述现存技术存在的问题而提供一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,利用亚硫酸盐提高水中各类微污染物的降解性能。

  3、本发明提供了一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,包括以下步骤:

  5、s2,向步骤s1所得溶液中加入氧化剂,搅拌,进行氧化反应,所述氧化剂为高锰酸钾。

  6、进一步地,步骤s1中,所述的微污染物为磺胺类药物、非甾体类药物、碘代造影剂或芽前除草剂中的至少任一种。

  7、进一步地,步骤s1中,所述的微污染物在待处理水溶液中的摩尔浓度为5-10μm,优选为5μm。

  8、进一步地,步骤s1中,所述的烟气脱硫废水中含有过饱和亚硫酸盐,亚硫酸盐包括亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钾中的至少任一种。

  9、进一步地,步骤s1中,加入烟气脱硫废水后含有微污染物的待处理水溶液ph值为5.5-6.5。

  10、进一步地,步骤s2中,所述的高锰酸钾的摩尔浓度为50-150μm,优选地,摩尔浓度为95-105μm。

  11、进一步地,步骤s2中,所述的氧化反应在室温下进行,氧化反应的时间为2-60min。

  14、(1)本发明采用高锰酸钾作为氧化剂,高锰酸钾是环境友好型氧化剂,具有储存方便、成本低廉、稳定性高、在宽ph范围内有效以及毒性较小等优势,通过调整ph明显提高了水中微污染物的降解性能,其降解率和降解速率均有提升。

  15、(2)本发明采用的亚硫酸盐来自烟气脱硫废水,在烟气脱硫工业废水中亚硫酸盐为过饱和状态(常温下亚硫酸钠的溶解度为350μm),因此在实际应用中只需要额外投加高锰酸钾即可,不会引入新的污染物。由于烟气脱硫废水的ph较低,而本工艺在酸性环境中氧化效果最好,因此在应用本工艺去除水中微污染物时,也无需额外对废水中的亚硫酸盐进行预处理。综上,本发明选用的亚硫酸盐无需额外投加,高锰酸盐低成本,毒性副产物形成风险低,亚硫酸盐活化高锰酸盐工艺具有绿色,低碳,高效,低成本等特点,是一种极具发展前途的新型水处理工艺。

  16、(3)与专利cn104609597b相比,本发明可以直接采用烟气脱硫工业废水净化处理含有磺胺类药物、非甾体类药物、碘代造影剂或芽前除草剂等的废水,烟气脱硫工业废水为常规烟气脱硫工艺产生的含亚硫酸盐的废水,该废水ph值通常为5-6,因此在后续处理时无需进行ph的调节,直接加入高锰酸钾后可以高效降解磺胺类药物、非甾体类药物、碘代造影剂或芽前除草剂。一方面能起到“以废治废”的效果,而且能提高去除水中微污染物的降解性能,同时烟气脱硫工业废水中可能含有的汞、砷等重金属也能一并去除,进一步拓宽了该工艺的适用范围。

  17、(4)本发明采用废水中广泛存在的亚硫酸盐和环境友好型kmno4组成亚硫酸盐/mn(vii)工艺,在高效降解微污染物的同时达到“以废治废”的目的,促进废物的循环利用,明显提高水中各类微污染物降解性能的同时确定了最佳工艺参数,为水处理中微污染物的修复提供了一种前景广阔的技术,也为传统水处理工艺提供了一定的参考价值。当ph=6.0时,在40分钟内,亚硫酸盐/mn(vii)复合体系对磺胺甲恶唑的降解率达到80%,对碘海醇的降解率达到60%,对布洛芬的降解率达到58%,乙草胺的降解率达到100%。

  18、(5)本发明使用不相同类型的药物微污染物作为目标污染物,证明亚硫酸盐/mn(vii)复合体系可以广泛应用于实际水体中微污染物的降解,有效提高了工艺在实际操作应用中的灵活性,可操作性和广泛性。

  1.一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,包括以下步骤:

  2.根据权利要求1所述的一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤s1中,所述的微污染物为磺胺类药物、非甾体类药物、碘代造影剂或芽前除草剂中的至少任一种。

  3.根据权利要求1所述的一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤s1中,所述的微污染物在待处理水溶液中的摩尔浓度为5-10μm。

  4.根据权利要求1所述的一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤s1中,所述的烟气脱硫废水中含有过饱和亚硫酸盐,亚硫酸盐包括亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钾中的至少任一种。

  5.根据权利要求1所述的一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤s1中,加入烟气脱硫废水后含有微污染物的待处理水溶液ph值为5.5-6.5。

  6.根据权利要求1所述的一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤s2中,所述的高锰酸钾的摩尔浓度为50-150μm。

  7.根据权利要求6所述的一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤s2中,所述的高锰酸钾的摩尔浓度为95-105μm。

  8.根据权利要求1所述的一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤s2中,所述的氧化反应在室温下进行。

  9.根据权利要求1所述的一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤s2中,所述的氧化反应的时间为2-60min。

  10.根据权利要求1所述的一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤s2中,所述搅拌的转速为300-500rpm。

  本发明属于水处理技术领域,涉及一种基于亚硫酸盐活化的高锰酸钾体系去除水中微污染物的方法,其包括以下步骤:S1,向含有微污染物的待处理水溶液中加入烟气脱硫废水;S2,向步骤S1所得溶液中加入氧化剂,搅拌,进行氧化反应,所述氧化剂为高锰酸钾。然后探究了烟气脱硫废水‑高锰酸钾体系去除水中不一样微污染物的降解性能。与现有技术相比,本发明有效提升了工艺在真实的操作应用中的灵活性,可操作性和广泛适用性,在高效降解微污染物的同时达到“以废治废”的目的,具有绿色,低碳,高效,低成本等特点,是一种极具发展前途的新型水处理工艺。

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  主要从事海洋生物医药及海洋污染物的微生物修复研究。 (1)海洋微生物中筛选免疫活性物质,用于抗氧化保健品以及抗肿瘤药物的开发。 (2)开展石油烃降解菌的基因组学、转录组以及代谢组和关键酶基因研究,分析其降解石油烃途径。利用分子生物学和生物信息学技术开展与海洋环境污染治理和修复相关的微生物分子数据