CN109019823A - 活化过硫酸盐、降解污染物的方法、edta-vc应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种亚铁配位体系活化过硫酸盐及其深度降解污染物的方法、EDTA‑VC的应用，该亚铁配位体系活化过硫酸盐要由抗坏血酸，EDTA，Fe²⁺以及过硫酸盐组成，该过硫酸盐深度降解污染物的方法包括：将亚铁配位体系活化过硫酸盐添加到待处理的含有机污染物及含氮污染物的废水中，反应体系的pH值控制在3‑6之间；15‑50℃降解处理5‑60min，即可。本发明的亚铁配位体系活化过硫酸盐形成复合的激活过硫酸盐体系，可以有效的Fe²⁺保护机制，以达到活化过硫酸盐的目的，不会造成过硫酸盐的无谓的消耗。

Description

活化过硫酸盐、降解污染物的方法、EDTA-VC应用

技术领域

本发明涉及污染物处理领域，具体而言，涉及一种亚铁配位体系活化过硫酸盐及其深度降解污染物的方法，EDTA-VC的应用。

背景技术

近年来，生态环境保护和治理修复倍受关注，尤其是水体污染治理最为紧迫。COD值即“化学需氧量”，是水质监测的基本综合指标，水体中COD值越高表明有机物污染越严重，会影响周边环境，严重危害人类的健康；氮元素的严重超标会使水体富营养化，导致藻类大量繁殖，使水中溶解氧含量降低，引起水生动物的大量死亡。此外，硝态氮对人也有潜在的影响，硝酸盐在人体内会被还原成亚硝酸盐，与胺类物质发生反应，生成强致癌物质N-亚硝基胺。硝酸盐还会破坏血红蛋白，生成高铁血红蛋白，使血红蛋白携带氧气的能力丧失，危害人类生命安全。

目前有机污染物降解常用技术有物理吸附法、生物降解法和化学氧化法。化学氧化法主要有空气氧化法，湿式氧化法，高级氧化法等。高级氧化法中的—活化过硫酸盐技术能形成硫酸根自由基，电极电势高，自由基寿命长，在pH<8的环境都可以存在，因而在有机污染物降解上具有一定的应用潜力；氮化物的去除也是当今环境治理的一大难题，含氮化合物主要来自含氮工业废水，城市生活污水以及在农业灌溉中氮肥的淋失，水中氮素多以硝态氮、铵态氮以及少量的亚硝态氮和有机氮形式存在，但有机氮水溶性相对较差且易被生物降解，而亚硝态氮相对活泼，容易转化为硝态氮。因此，降低水体氮含量的重点在于对硝态氮和无机氨氮的去除。要实现COD和TN的一步去除，尤其是高浓度含氮环境，因其难度很大，至今文献报道相对较少。

目前降解含氮化合物的主要方法有：生物脱氮法，利用硝化细菌在有氧条件下将铵态氮转化为硝态氮，再利用反硝化细菌在厌氧条件将硝酸氮、亚硝酸氮还原为N₂。生物脱氮法过程绿色，降解效果较好，但条件要求严格，处理成本较高，对高电解质含量或BOD值低的体系效果很差；催化还原脱氮法：主要有光催化法，利用二氧化钛作为载体，在紫外光照下对硝态氮进行脱除；电催化法，通过外加电场对水中的硝态氮进行脱除，虽然催化还原法脱氮效果好，但在实际污水处理中无法实现催化还原法所要求的反应条件，难以达到理想的降解效果；化学还原法为最简便的方式，常采用活泼金属如Fe，Mg等做还原剂还原硝态氮或亚硝态氮，铁因为具有来源广泛、价格低廉、反应后生成的二价铁对环境没有毒害作用以及容易被还原剂再次还原利用等优点而备受青睐。但用铁还原硝态氮的体系受pH值影响很大，有报道指出，在pH值>4，Fe与硝酸根停止反应，且如铁量控制不当很容易生成铵根离子，不能实现真正意义上的硝态氮的去除。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于深度降解污染物(包括废水中的有机污染物，含氮污染物的降解)的还原性配位剂协同亚铁离子活化过硫酸盐反应体系，该体系主要由抗坏血酸、EDTA、Fe²⁺以及过硫酸盐组成，以形成复合的过硫酸盐激活体系，EDTA-Vc联合可以有效的保护反应体系内的Fe²⁺，复活Fe²⁺，以达到持续活化过硫酸盐的目的，且因为配位作用实现了Fe²⁺浓度的动态、平稳调控，避免因二价铁初始浓度过高而造成过硫酸根以及硫酸根自由基的无谓消耗，可以实现Fe²⁺对过硫酸根的长效活化。

本发明的第二目的在于提供一种上述亚铁配位体系活化过硫酸盐(还原性配位剂协同亚铁离子活化过硫酸盐)深度降解污染物的方法，该方法的理论依据如式(1)所示：

其中Y为EDTA，Vc为还原性配位剂抗坏血酸，N为与Fe²⁺共存的杂金属离子。在没有N时，体系中Fe²⁺的有效浓度主要受Fe²⁺、EDTA、Vc用量，Fe²⁺：EDTA：Vc比值以及pH控制。

该方法中通过引进还原性配位剂Vc，能够结合游离在溶液中的二价铁离子，从而适当降低反应体系中铁离子的浓度，并通过pH、配位剂EDTA和Vc用量以及配位剂：Fe²⁺的配比来调控游离Fe²⁺浓度，控制Vc复活Fe²⁺的速率以及Vc活化过硫酸根的速率，从而控制硫酸根自由基的生成速率，使反应向着进攻污染物的方向进行，最大限度发挥药剂的效能，提高物污染物的去除效率。

此外，该方法中的EDTA-Vc除了具有常规配位剂的配位调控Fe2+浓度作用外，Vc优异的复活Fe²⁺的能力以及直接活化过硫酸根生成硫酸根自由基的能力克服了单独Fe²⁺活化氧化过程的不足，因此，在优化条件下能够实现有机物的更高效深度降解，具有更好的应用前景。通过大量实验发现，EDTA-Vc具有动态调控Fe²⁺有效浓度、复活Fe²⁺以及直接活化过硫酸根生成硫酸根自由基的能力。本发明的第三目的在于提供上述体系中的EDTA-抗坏血酸(VC)的进一步应用，通过大量实践发现，EDTA-抗坏血酸具有复活Fe²⁺以及辅助激化过硫酸根的功能，并具有直接活化过硫酸根生成硫酸根自由基的能力。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供的EDTA-Vc联合亚铁离子活化过硫酸盐高级氧化体系，主要由抗坏血酸、EDTA、Fe²⁺以及过硫酸盐组成，抗坏血酸、EDTA作为复合型的还原性配位剂可以与亚铁离子形成良好的复合配位体系。

处理有机污染物的条件下，EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸盐之间的摩尔比控制在(0.1-3)：(0.2-4)：(3-20)：(5-25)之间；

处理污染物中的总氮物质条件下，EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸盐之间的摩尔比控制在(0.2-2)：(250-450)：(2-10)：(0.5-5)之间。

对于处理不同的污染物，本EDTA-Vc联合亚铁离子活化过硫酸盐体系中各个成分的配比会有差别，对于垃圾渗滤液等污水，由于其含有高浓度有机污染物导致COD值很高外，还会含有高浓度的无机氮化物，即硝态氮和氨氮等物质，TN值很高，因此需要全面考虑本氧化体系中各成分浓度、组成以及去除目标，合理设计物料配比，以实现同步去除有机污染物和含氮污染物。

一般来说，传统Fe⁰单一氧化脱氮体系中，Fe⁰易被氧化成Fe²⁺，继而被氧化为Fe³⁺失活，当溶液中初始二价铁离子浓度过高，容易在处理污染物中的总氮时将硝态氮过度还原成氨态氮不利于含氮化合物无毒无害降解。在本方案中，采用Vc-EDTA-Fe²⁺联合激活体系，有效结合游离在溶液中的二价铁离子，一定程度上降低反应体系中二价铁离子的有效浓度，使Fe²⁺还原能力降低，加上Vc还原能力调节，可实现脱氮过程中硝酸根和亚硝酸根转化为N₂，而不被过度还原产生铵根离子；合理的氧化能力也实现了氨氮向N₂的转化。在此过程中，pH调控不仅影响了配位剂的配位能力，结合配位剂用量调控实现游离Fe²⁺浓度的平稳可控，更通过Fe²⁺和Vc的浓度以及还原能力控制决定了硫酸根自由基的活化生成速率，实现硫酸根自由基浓度的相对可控，使反应更多向着进攻有机污染物和含氮化合物的方向进行。另外适当的Fe²⁺浓度还可以避免硫酸根自由基与Fe²⁺副反应湮灭及相互碰撞淬灭，减少过硫酸根与Fe²⁺的副反应，避免过硫酸根的无谓消耗，进而能最大限度的发挥药剂的效能。随着反应的进行，溶液中Fe²⁺浓度减少，配位平衡向着解离方向移动，可以释放出Fe²⁺；反之，当Fe³⁺被还原生成Fe²⁺，配位平衡向着生成配合物的方向移动，Fe²⁺量降低。其结果是配位反应实现了体系Fe²⁺浓度的一个动态平衡。因而，在体系中有过硫酸根存在的情况下，可以实现持续、平稳激发，为体系硫酸根自由基的持续、平稳生成以及有机污染物的持续氧化降解提供了条件。

Vc、EDTA的加入量变化对金属离子Fe²⁺浓度起到有效的调节作用，在Vc-EDTA-Fe²⁺联合体系存在最优的比例。过高的配位剂量或过高的Fe²⁺浓度都会影响4-CP的降解，污水中COD和总氮的降解。因此发明人针对Vc、EDTA的加入量进行了优化调整。使得[Fe²⁺]达到最优，Vc辅助还原激活作用达到最优，因而降解效果也达到最佳。

优选地，处理有机污染物的条件下，EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸盐之间的摩尔比控制在(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：(7-12)：(10-15)之间；

优选地，处理污染物中的总氮物质条件下，EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸盐之间的摩尔比控制在(0.5-1.5)：(320-420)：(3-8)：(0.5-1.5)之间。

在上述摩尔比的控制条件下，无论是对污水中的COD，还是总氮污染物均有非常良好的降解效果，当然根据所处理的污水中所含的污染物的种类以及浓度不同，可对上述摩尔比进行一定的调整，实际操作过程中尤其是对垃圾渗滤液、纳滤浓缩液等高浓度低BOD值污染物的降解方面应用前景广阔。

本发明除了提供了一种EDTA-Vc联合亚铁离子活化过硫酸盐体系深度降解污染物的方法，具体包括如下步骤：

(A)将亚铁配位体系活化过硫酸盐添加到待处理的含有机污染物及含氮污染物的待处理废水中，反应体系的pH值控制在3-6之间；

(B)15-50℃降解处理5-60min，即可。

在该方法中，pH调控的意义主要包括两个方面：1)影响激化剂Fe²⁺的有效浓度，在pH偏高的情况下，Fe²⁺将以Fe(OH)₂形式存在，并将较快被氧化为Fe(OH)₃而失活；2)影响配位剂与金属离子共享电子能力，在pH较小的情况下，较高浓度的H⁺将与配位剂中O元素核外孤对电子结合，使其失去与金属离子共享电子能力，因而失去配位能力。3)影响总氮化合物的形体分布及反应难易程度，由NH₄ ⁺形体分布图如图6可知，在pH为9.26时，溶液中铵态氮以铵根离子及氨水形式共存，处理中容易以氨气的形式挥发，对环境造成二次污染；同时依据硝酸根半反应方程式可知，降低pH值利于硝酸根被还原。

12H⁺+2NO₃ ^-＝N₂+6H₂O

硝酸根半反应方程式

因此，本发明通过实验得到了当配位剂为抗坏血酸、EDTA时其最优的pH值。通过调控pH，可以显著提高降解率，使得污染物能够逐步实现深度降解，尤其是污染物中COD和总氮的去除。

优选地，pH值控制在4-5之间，更优地pH为4.5，根据所处理的污染物的种类，对具体pH值进行调整，如果为了降低污染物中的总氮，根据图5的原理分析，应当适当降低pH值。

然降解总氮时，低pH值有利于硝酸根被还原，，但是pH值也不适宜过高，其原因是pH值太低将影响Vc还原能力和EDTA、Vc的配位能力，因而直接影响降解的效果。因此，体系存在最适pH值范围。

本发明的过硫酸盐可以为过硫酸钠，过硫酸钾，过硫酸铵中的其中一种，优选为过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或两种，二价铁离子的亚铁铁源可以为七水合硫酸亚铁、醋酸亚铁、四水合氯化亚铁中的其中任何一种，优选地为七水合硫酸亚铁或四水合氯化亚铁。

上述体系中各个成分的加入状态可以是固态，也可以是溶液，也可以是部分固态、部分溶液。

此外，需要注意的是本发明的步骤(B)中的降解反应过程中的各个操作参数的控制，本发明降解反应的时间大概为5-60min即可完成降解，提高了降解效率，节省了操作时间，现有技术中其他的降解方法可能需要2-3h，甚至7-8h才能完成降解，如果只反应40min左右，可能降解率只能达到60％，但是本发明的降解方法不仅降解反应用时短，降解效果也比较优异，优化条件下基本可以实现总氮的完全降解。

更优地，降解的处理时间控制在10-30min之间即可。

优选地，降解处理的温度控制在15-50℃之间，更优为30-45℃。

优选地，降解处理的方式包括静置、搅拌、震荡和超声中的其中一种或几种的结合。最优的处理方式为依次经过搅拌、震荡和超声、静置进行降解处理。

优选地，震荡的速率控制在200-250rpm之间，更优地为210rpm。

优选地，超声功率在40W。

通过采用本发明的搅拌降解的方法，测定总氮的降解率达85％以上，测定对氯苯酚的降解率达92％以上，测定COD的去除率达80％以上，测定总氮的去除率达85％以上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)用于深度降解污染物(包括废水中的有机污染物，含氮污染物的降解)的还原性配位剂协同亚铁离子活化过硫酸盐反应体系，该体系主要由抗坏血酸、EDTA、Fe²⁺以及过硫酸盐组成，以形成复合的过硫酸盐激活体系，EDTA-Vc联合可以有效的保护反应体系内的Fe²⁺，复活Fe²⁺，以达到持续活化过硫酸盐的目的，且因为配位作用实现了Fe²⁺浓度的动态、平稳调控，避免因二价铁初始浓度过高而造成过硫酸根以及硫酸根自由基的无谓消耗，可以实现Fe²⁺对过硫酸根的长效活化。

(2)通过采用本发明降解的方法，最终测定对氯苯酚的降解率达92％以上，测定COD的去除率达80％以上(即对氯酚的矿化降解率80％以上)，测定总氮的去除率达85％以上，尤其对于城市中污染比较严重的各种污染源中的有机污染物、无机含氮污染物均能实现深度降解，而且降解率非常高，值得广泛推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例4的EDTA-VC协同亚铁离子活化过硫酸盐降解对氯苯酚的降解率图线；

图2为本发明实验例2的单独Fe²⁺体系降解对氯苯酚的实验结果图；

图3为本发明实验例2中的单独VC体系降解对氯苯酚的实验结果图；

图4本发明实验例2中的单独EDTA体系降解对氯苯酚的实验结果图；

图5为本发明实验例2中的EDTA-Fe²⁺联合活化过硫酸根降解对氯苯酚的实验结果图；

图6为本发明在不同pH值下进行含氮化合物的降解处理后NH4⁺-N的变化情况图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

1)铁离子源的选择：

本实施例选择的亚铁铁源为七水合硫酸亚铁。

2)过硫酸盐的选择：

本实施例选择的过硫酸盐为过硫酸钠。

3)配位剂的选择：抗坏血酸、EDTA

4)具体降解过程按照如下步骤实施：

取调节pH值5-6范围内的对氯酚水溶液(浓度为20mg/L)，加入EDTA：抗坏血酸：Fe^{2 +}：过硫酸钠摩尔比为0.1:4:3:25，总体积50ml，在15℃，200rpm的摇床振荡5min进行反应降解；

取3ml反应降解后的溶液于10ml离心管中，用等体积乙酸乙酯萃取，过0.22um水系滤膜，用高效液相表征20min检测对氯酚(4-CP)降解率为92％。用该反应体系处理垃圾渗滤液浓缩液，垃圾渗滤液纳滤浓缩液COD去除率为80％。

实施例2

1)铁离子源的选择：

本实施例选择的亚铁铁源为醋酸亚铁与七水合硫酸亚铁。

2)过硫酸盐的选择：

本实施例选择的过硫酸盐为过硫酸钠。

3)配位剂的选择：抗坏血酸、EDTA

4)具体降解过程按照如下步骤实施：

取调节pH值4-5范围内的对氯酚水溶液(浓度为20mg/L)，加入EDTA：抗坏血酸：Fe^{2 +}：过硫酸钠摩尔比为3:0.2:20:5，总体积50ml，在50℃，210rpm的摇床振荡30min进行反应降解；

取3ml反应降解后的溶液于10ml离心管中，用等体积乙酸乙酯萃取，过0.22um水系滤膜，用高效液相表征20min检测对氯酚(4-CP)降解率为90％。用该反应体系处理垃圾渗滤液浓缩液，垃圾渗滤液纳滤浓缩液COD去除率为81％。

实施例3

1)铁离子源的选择：

本实施例选择的亚铁铁源为四水合氯化亚铁。

2)过硫酸盐的选择：

本实施例选择的过硫酸盐为过硫酸钾与过硫酸钠。

3)配位剂的选择：抗坏血酸、EDTA

4)具体降解过程按照如下步骤实施：

取调节pH值2-4范围内的对氯酚水溶液(浓度为20mg/L)，加入EDTA：抗坏血酸：Fe^{2 +}：过硫酸钠摩尔比为0.5:1.5:7:10，总体积50ml，在30℃，250rpm的摇床振荡10min进行反应降解；

取3ml反应降解后的溶液于10ml离心管中，用等体积乙酸乙酯萃取，过0.22um水系滤膜，用高效液相表征20min检测对氯酚(4-CP)降解率为95％。用该反应体系处理垃圾渗滤液浓缩液，垃圾渗滤液纳滤浓缩液COD去除率为84％。

实施例4

本实施例选择的亚铁铁源为七水合硫酸亚铁。

2)过硫酸盐的选择：

本实施例选择的过硫酸盐为过硫酸铵。

3)配位剂的选择：抗坏血酸、EDTA

4)具体降解过程按照如下步骤实施：

取调节pH 4.5的对氯酚水溶液(浓度为20mg/L)，加入EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸钠摩尔比为1.5:0.5:12:15，总体积50ml，在45℃，220rpm的摇床振荡60min进行反应降解；

取3ml反应降解后的溶液于10ml离心管中，用等体积乙酸乙酯萃取，过0.22um水系滤膜，用高效液相表征20min检测对氯酚(4-CP)降解率为93％。用该反应体系处理垃圾渗滤液浓缩液，垃圾渗滤液纳滤浓缩液COD去除率为80％，4-CP的具体降解图线见附图1。

实施例5

本实施例选择的亚铁铁源为七水合硫酸亚铁。

2)过硫酸盐的选择：

本实施例选择的过硫酸盐为过硫酸钠。

3)配位剂的选择：抗坏血酸、EDTA

4)具体降解过程按照如下步骤实施：

取调节pH值3-4，硝态钾浓度为8g/L，硫酸铵浓度为10g/L的含氮水溶液50ml，加入EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸钠摩尔比为0.2:450:2:0.5，在30℃，搅拌5min，震荡220rpm10min，40w超声10min，静置10min，进行反应降解；取1ml样液用总氮试剂盒测定，降解率为82％以上。

实施例6

具体操作步骤与实施例5一致，只是EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸钠摩尔比为2:250:10:5，最后取1ml样液用总氮试剂盒测定，降解率为83％以上。

实施例7

具体操作步骤与实施例5一致，只是EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸钠摩尔比为0.5:320:8:0.5，最后取1ml样液用总氮试剂盒测定，降解率为85％以上。

实施例8

具体操作步骤与实施例5一致，只是EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸钠摩尔比为1.5:420:3:1.5，最后取1ml样液用总氮试剂盒测定，降解率为85％以上。

比较例1

具体操作步骤与实施例4一致，只是EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸钠摩尔比为10:0.8:10:7，体系的pH为1，降解时间为3h，对氯酚(4-CP)降解率为69％，用该反应体系处理垃圾渗滤液，垃圾渗滤液COD去除率为62％。

比较例2

具体操作步骤与实施例4一致，只是EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸钠摩尔比为1:19:10:7，体系的pH为11，降解时间为5h，对氯酚(4-CP)降解率为72％，用该反应体系处理垃圾渗滤液，垃圾渗滤液COD去除率为71％。

比较例3

具体操作步骤与实施例4一致，只是EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸钠摩尔比为1:0.8:30:7，体系的pH为1，降解时间为3h，对氯酚(4-CP)降解率为72％，用该反应体系处理垃圾渗滤液，垃圾渗滤液COD去除率为71％。

可见只有各个参数均控制在本发明的方案范围内，才能达到理想的降解效果，不仅对有机污染物的降解效果优异，总氮的降解效果也非常优异，可见如果某个参数不控制在本发明要求范围内，即使延长了降解反应的时间也达不到理想的降解效果，尤其是pH值，还有体系中各个物质的用量等参数需要相互配合均调配在比较优异的范围内，如果pH值控制在本发明的范围内，用量采用任意配比的条件下，虽然有降解效果，但是降解率不高。

实验例1

将本发明中一些降解对氯苯酚的实施方式进行对比，具体实验结果如下表1所示：

表1实验结果

由以上实施方式可以看出，实施例4的EDTA-Vc协同Fe²⁺活化过硫酸根降解对氯苯酚效果最佳，短时间内进攻有机物，形成一种EDTA-Vc-Fe²⁺联合持续高效活化过硫酸盐体系。

将本发明实施例4的亚铁配位体系活化过硫酸盐处理实际污水与现有技术中的其他工艺体系进行降解实验对比，具体实验结果如下表2所示：

表2实验结果

本发明的降解有机污染物的方法成本相对比较低，操作过程也简单，容易进行大规模实施，实现工业化生产，不仅可以有效降低COD，对于含氮污染物的深度降解比如总氮的降解也有非常好的效果，其他实施例经过上述试验后发现能够取得同样的效果。

实验例2

对EDTA-VC的复活以及辅助激化过硫酸根的功能进行试验，具体实验过程如下：

在高级氧化过程中，活化剂Fe²⁺易被氧化生成Fe³⁺失活，导致氧化降解作用终止。但当体系中有EDTA-Vc存在时，EDTA-Vc可以将Fe³⁺还原为Fe²⁺，从而实现Fe²⁺的复活。

从图2中的Fe²⁺单独降解体系、图3的抗坏血酸单独降解体系、图4的EDTA单独降解体系、图5的的EDTA-Fe²⁺联合活化过硫酸根降解可以看出，Vc的还原性略高于二价铁，也高于单独的EDTA，如果后续随着反应进行，将EDTA与Vc复合是可以将Fe³⁺还原为Fe²⁺，从而实现Fe²⁺的复活的。实践证明，抗坏血酸不但可以与Fe²⁺配位，还可以还原Fe³⁺,还原率高达50.44％，具体见下表3：

表3 EDTA-VC联合还原能力测试结果

其实，垃圾渗滤液是在处理厨余垃圾的过程中产生的一种难以降解，伴有刺鼻气味的黑褐色浓稠液体，老化垃圾渗滤液含有大量的稠环类物质，成分复杂，难以被微生物降解并伴有恶臭气味，初始COD值能高达很高，且老化时间的延长，BOD/COD比值降低，芳环数增大，降解难度增大，COD值也发生改变。在EDTA-抗坏血酸-Fe²⁺配位体系中，发挥抗坏血酸、EDTA与Fe²⁺的配位能力，有效维持Fe²⁺的高激发活性，使体系中能够持续产生硫酸根自由基，避免一次性大量投加二价铁造成硫酸根自由基大量产生，发生淬灭及副反应消耗，避免二价铁失活的问题。结合对模型污染物4-CP与硝酸根的降解的最优条件，由pH过高会增加硝酸根降解的难度，因此选用降解硝酸根的最佳pH，适当扩大药品用量，改变二价铁的初始投加量，调控过硫酸盐的加入量，使垃圾渗滤液的COD值能够在抗坏血酸和Fe²⁺存在下明显降低，可见本发明的研究是非常具有实际意义的。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种亚铁配位体系活化过硫酸盐，其特征在于，主要由抗坏血酸，EDTA，Fe²⁺以及过硫酸盐组成；

处理有机污染物的条件下，EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸盐之间的摩尔比控制在(0.1-3)：(0.2-4)：(3-20)：(5-25)之间；

处理污染物中总氮物质的条件下，EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸盐之间的摩尔比控制在(0.2-2)：(250-450)：(2-10)：(0.5-5)之间。

2.根据权利要求1所述的亚铁配位体系活化过硫酸盐，其特征在于，

优选地，处理有机污染物的条件下，EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸盐之间的摩尔比控制在(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：(7-12)：(10-15)之间；

优选地，处理污染物中总氮物质的条件下，EDTA：抗坏血酸：Fe²⁺：过硫酸盐之间的摩尔比控制在(0.5-1.5)：(320-420)：(3-8)：(0.5-1.5)之间。

3.权利要求1-2任一项所述的亚铁配位体系活化过硫酸盐中的EDTA-VC具有保护、复活Fe²⁺以及辅助激活过硫酸根的功能。

4.权利要求1-2任一项的亚铁配位体系活化过硫酸盐深度降解污染物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(A)将亚铁配位体系活化过硫酸盐添加到待处理的含有机污染物及含氮污染物的废水中，反应体系的pH值控制在3-6之间；

(B)15-50℃降解处理5-60min，即可。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(A)中，体系的pH值控制在4-5之间，更优地pH为4.5。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(A)中，所述过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的其中一种，优选为过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或两种。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(A)中，所述Fe²⁺的亚铁铁源为七水合硫酸亚铁、醋酸亚铁、四水合氯化亚铁中的其中一种，优选地为七水合硫酸亚铁或四水合氯化亚铁；

优选地，抗坏血酸，EDTA，Fe²⁺以及过硫酸盐的添加状态为固态、液态中的任意一种或两种的混合。

8.根据权利要求4-7任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(B)中，降解处理的温度控制在30-45℃。

9.根据权利要求4-7任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(B)中，降解处理的时间控制在10-30min之间。

10.根据权利要求4-7任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(B)中，降解处理方式包括静置、搅拌、震荡和超声中的其中一种或几种的结合；

优选地，震荡速率在200-250rpm之间，更优地为210rpm；

优选地，超声功率为40W；

优选地，所述步骤(B)中，搅拌降解后，测定总氮的降解率达85％以上，测定对氯苯酚的降解率达92％以上，测定COD的去除率达80％以上，测定总氮的去除率达85％以上。