CN106865732A - 一种高铁酸钾/活性炭联合处理邻苯二甲酸酯废水的方法 - Google Patents

一种高铁酸钾/活性炭联合处理邻苯二甲酸酯废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于有机废水处理技术领域，公开了一种新型处理含邻苯二甲酸酯废水的方法。该方法通过控制在一定pH条件下，向邻苯二甲酸酯废水中投加一定比例的活性炭和高铁酸钾，短时间处理后废水中邻苯二甲酸酯降解率在弱酸性条件下可以达到80％以上。本发明具有以下优点：工艺条件简单、操作要求低以及处理效率高，反应时间短等。适用于邻苯二甲酸酯等有机物污染的废水处理。

Description

一种高铁酸钾/活性炭联合处理邻苯二甲酸酯废水的方法
技术领域
本发明属于有机废水处理技术领域，具体涉及一种利用高铁酸钾和活性炭联合处理邻苯二甲酸酯废水的方法。
背景技术
邻苯二甲酸酯(PAEs)是一类抗光解、抗氧化、难于生物降解的环境激素污染物，它能干扰血液中激素正常水平的维持，从而影响生物的生殖、发育和行为。特别是对胎儿的肌肉和骨骼系统及中枢神经系统有影响，对小孩的肾脏等器官危害极大。在我国的长江、黄河、黄浦江、松花江、巢湖等水体及水厂出水中均监测到邻苯二甲酸酯。从调查结果看，主要为DMP、DEP、DBP、DOP、DEHP等，其中DBP和DEHP的检出浓度最高。DBP和DEHP是水环境中浓度最大的2种邻苯二甲酸酯类物质.而且检出率较高，有70.0％的水源水或自来水出水中DBP最大检出值超过了《地表水质量标准》(GB3838—2002)和《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)规定的限值3μg/L，29.4％的水源水或自来水出水中DEHP最大检出值超过了《地表水质量标准》(GB3838—2002)和《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)规定的限值8μg/L，DBP、DEHP最高质量浓度分别为330、68μg/L，分别超过规定限值的110倍和8.5倍。而此类污染物能在较低浓度下表现出较强的内分泌干扰效应。因此，邻苯二甲酸酯类化合物对环境的污染已经引起人们的高度关注。
高铁酸盐以其具有强氧化性而在水处理领域得到广泛的关注。最典型的就是K2FeO4，K2FeO4在水溶液中以高铁酸根FeO4 2-(Fe(VI))形式存在，具有极强的氧化性，在酸性和碱性条件下的氧化还原电位分别为+2.20V和+0.72V。在酸性条件下的氧化能力很高，它能快速杀灭水中的细菌和病毒，且不会生成三氯甲烷、氯酚等有害人体健康的消毒副产物，自身的还原产物Fe3 +或Fe(OH)3为传统的无机絮凝剂。因此高铁酸盐是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝为一体的水处理剂。利用高铁酸盐去除环境激素，既彻底避免了使用生物降解、光化学氧化、膜过滤等方法对水质造成的不良影响和高额的资金投入，又基于水厂现有的“混凝-沉淀-过滤-消毒”传统工艺，并与之紧密结合，可为水源水中环境激素的去除提供有实际操作性的解决方案。
活性炭吸附是常规水处理工艺中以去除水中有机污染物较为成熟的方法之一。活性炭是由无定形炭和不同量灰份共同构成的一种吸附剂，微孔结构发达，比表面积大，对某些物质吸附容量大，吸附性能好。活性炭吸附水中溶解性有机物，但对一些挥发性较低，难以生物降解的高分子有机物不易吸附去除，而且吸附性能还受有机物所带官能团及分子结构的影响；为了改善活性炭吸附性能，在废水中加入高铁酸钾，将容易堵塞活性炭微孔的大分子有机物氧化成小分子有机物，利于活性炭吸附，从而达到联合处理废水的效果。
本发明在申请人多年研究的基础上，公开了一种利用高铁酸钾和活性炭联合处理邻苯二甲酸酯废水的方法，充分利用高铁酸钾的氧化性能和活性炭的吸附性能，可以显著提高对废水中邻苯二甲酸酯的降解效率，为邻苯二甲酸酯废水处理提供了高效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种利用高铁酸钾和活性炭联合处理邻苯二甲酸酯废水的方法，有较宽的pH适应性和较强的实际操作性，工艺条件简单、成本低，可广泛应用于有机废水处理。
本发明为一种利用高铁酸钾和活性炭联合处理PAEs废水的方法，具体技术方案如下：首先向PAEs废水中投加高铁酸钾，用盐酸和氢氧化钠控制废水的pH，再加入活性炭，最后放于恒温振荡器中进行降解反应。PAEs的去除率达到80％以上。
所述的废水中邻苯二甲酸酯的浓度为2～50mg/L。
所述的高铁酸钾为废水中PAEs摩尔数的1～5倍。
所述的活性炭为废水中PAEs摩尔数的5～50倍。
所述的pH为3～9，pH的控制用盐酸和氢氧化钠调节。
所述的恒温振荡器的温度为常温，转速为180r/min。
所述的降解时间为0.5～3h。
本发明中，高铁酸钾的作用是对PAEs进行氧化降解，同时其自身被还原的产物为纳米级氢氧化铁，可以进一步通过絮凝去除废水中的邻苯二甲酸酯。
本发明中，活性炭的主要作用是吸附邻苯二甲酸酯和被邻苯二甲酸酯被高铁酸钾氧化降解产生的中间产物。
本发明的有益效果：
本发明与其他技术相比，最显著的特点是充分利用高铁酸钾的高氧化性对有机污染物进行降解，对活性炭进行改性以提高其吸附能力，同时还利用高铁酸钾的降解产物，即纳米级氢氧化铁絮凝废水中的有机污染物，实现对废水中邻苯邻苯二甲酸酯的高效降解。
具体实施方式
以下结合具体实例来对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1利用本发明处理方法对模拟邻苯二甲酸二丁酯(DBP)地下水溶液进行处理。再用四氯化碳进行萃取，采用液相色谱法定量分析。
实施例1：
配制100mL DBP废水(30mg/L)，向废水中投加43mg/L高铁酸钾，300mg/L的活性炭，调节pH至5，于常温下在180r/min的恒温振荡器中振荡1h，废水中邻苯二甲酸二丁酯降解率达到了83.41％。

Claims (6)

1.一种高铁酸钾/活性炭联合处理邻苯二甲酸酯废水的方法，其特征在于包括以下步骤：首先向邻苯二甲酸酯废水中投加高铁酸钾，用盐酸和氢氧化钠控制废水的pH，再加入活性炭，最后放于恒温振荡器中进行降解反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废水中邻苯二甲酸酯的浓度为2～50mg/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的pH为3～9。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高铁酸钾投加量为废水中邻苯二甲酸酯摩尔数的1～5倍。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性炭为废水中邻苯二甲酸酯摩尔数的5～50倍。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述恒温振荡器的温度为常温，转速为180r/min，震荡时间为0.5～3小时。
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