CN114920349A - 易降解物质促进难降解物质深度矿化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，该方法在反应器中加入难降解物质溶液，在紫外‑芬顿条件下进行降解，降解一定时间后再加入一定浓度的易降解物质溶液，反应一定的时间即可。本发明利用易降解物质在降解过程中产生的中间产物为难降解物质链式反应中的反应物，促进链式反应发生，从而提高矿化率。
Description
技术领域
本发明涉及污染物处理的领域，特别涉及一种易降解物质促进难降解物质深度矿化方法。
背景技术
在我们生活的垃圾处理中有易降解物质和难降解物质，易降解物质例如纸巾、纸袋、报纸等。这些物品的降解速度很大程度上取决于它们的降解方式。例如,被埋进土中的纸巾的分解时间比暴露在空气中的纸巾要长得多。空气中有水气,纸类受潮后分解加快。麦片包装盒、纸袋、香蕉皮等。难降解物质通常指在自然条件难于被生物作用发生递降分解的有机化学物质。
目前，难降解有机物的处理方式有化学氧化法、物化法及生物法。对于难降解有机物，通常是通过微生物在一定的条件对有机物进降解。如专利申请201610741344.7所公开的一种强化印染废水难降解物质去除效果的处理装置及方法，其中待处理印染废水依次经过厌氧UASB池、混合池、内循环BAF池、上流式BAF池，厌氧池采用嗜温微生物为主的厌氧颗粒污泥；内循环BAF采用上流式运行，填料表面驯化富集短程硝化菌微生物；上流式BAF采用包埋固定的硝化菌微生物PEG载体作为填料。本发明结合厌氧颗粒污泥、生物挂膜填料、包埋微生物载体技术，并充分利用厌氧UASB和BAF装置特性，既可避免微生物受水质冲击，又增加废水的处理深度。又如专利申请202110479317.8公开的一种利用微生物处理含吡啶废水的方法，包括如下步骤：步骤1：制备特异性吸附的改性沸石；步骤2：接种能降解吡啶的微生物，微生物以改性沸石作为载体生长，通入吡啶废水，同时进行曝气，吡啶废水经过曝气生物处理后，出水进入下一级处理单元；步骤3：曝气生物法处理后的废水进入纳滤浓缩装置，处理后的出水可直接进入两级生化处理系统，经厌氧与好氧交替处理，可使废水达标排放。
然而，也有人们采用高温高压的形式来使污染物降解。在高压反应釜中，采用高温高压的条件，同时降解两种污染物的混合溶液，工作原理上为通过两种污染物在降解过程中产生的中间产物可以相互促进对方降解，从而促进降解率。
但是，现有技术基本都需要高温高压的条件，安全问题是一大难点；其次，由于反应条件相对苛刻，导致无法大规模推广，而且也无法同时处理大量水样。最后对反应物有要求，必须是特定的两种污染物，如果更换其中的某种污染物，促进效果不明显甚至会降低促进效果。
发明内容
为解决上述问题，本发明的首要目的是提供一种易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，该方法通过易降解物质为难降解物质链式反应中的反应物，促进链式反应发生，从而提高矿化率，提高降解效果。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，该方法在反应器中加入难降解物质溶液，在紫外-芬顿条件下进行降解，降解一定时间后再加入一定浓度的易降解物质溶液，反应一定的时间即可。
本发明利用易降解物质在降解过程中产生的中间产物(自由基类物质，如CH3·，OH·)为难降解物质链式反应中的反应物，促进链式反应发生，从而提高矿化率。
进一步，所述反应器为反应肼。
进一步，所述难降解物质为盐酸四环素。
进一步，所述易降解物质为甲酸。
更进一步，盐酸四环素中加入芬顿试剂FeSO4·7H2O、H2O2，再加入甲酸进行降解。
更进一步，所述盐酸四环素中加入FeSO4·7H2O后，每半个小时加入H2O2，促进氧化反应。
更进一步，所述反应肼加入污染物溶液，以及芬顿试剂(FeSO4·7H2O和30％浓度过氧化氢)，反应肼设置有套管，所述套管中放置紫外灯，套管插入反应肼中，以便于紫外线进行照射。
本发明在反应器中加入难降解物质溶液，在紫外-芬顿条件下进行降解，降解一定时间(2-3h)后再加入一定浓度的易降解物质溶液，反应4.5h后测定COD，并与不加入易降解物质(其他条件相同)的实验结果进行比较，得出促进率。
本发明的具有以下几个优点：
(1)节约成本；可以使用较少量的芬顿试剂达到对COD的降解效果；
(2)促进深度矿化，由于加入了易降解物质，一定程度上改善了难降解物质在降解过程中降解不完全，不彻底的问题，减少了后续处理的压力；
(3)减少环境污染，由于减少了芬顿试剂的用量，降低了铁泥的产量，而且促进污染物的深度矿化也有益于治理环境。
附图说明
图1为本发明的COD降解曲线示意图。
图2为本发明的降解率随时间变化情况示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所实现的易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，该方法在反应器中加入难降解物质溶液，在紫外-芬顿条件下进行降解，降解一定时间后再加入一定浓度的易降解物质溶液，反应一定的时间即可。
其中，所述反应器为反应肼，所述难降解物质为盐酸四环素，所述易降解物质为甲酸。
通常情况下，盐酸四环素先用芬顿试剂进行初步降解，再用甲酸进行进一步降解，即盐酸四环素中加入芬顿试剂FeSO4·7H2O、H2O2，再加入甲酸进行降解。
盐酸四环素中加入FeSO4·7H2O后，每半个小时加入H2O2，促进氧化反应。
具体地说，该方法在反应肼先加入污染物溶液，再加入芬顿试剂(FeSO4·7H2O和30％浓度过氧化氢)，其中，反应肼设置有套管，所述套管中放置紫外灯，套管插入反应肼中，以便于紫外线进行照射。紫外线的照射能够促进盐酸四环素的降解过程，使甲酸产生的自由基类物质与盐酸四环素发生反应，促进链式反应发生，从而提高矿化率。
实验流程：
空白对照组：取1000mg/L的盐酸四环素溶液300mL，加入0.285g FeSO4·7H2O，加入0.2mL 30％H2O2，每半个小时加入0.2mL 30％H2O2，共反应4.5h。(空白)
本发明试验组：在空白反应的基础上，反应至2.5h时分别加入75/100/125mg/L的甲酸溶液，其他反应条件不变，反应4.5h。
反应完全后进行COD的测量，结果如图1所示，降解率随时间变化情况如图2所示。
从上述的实验可以看出，本发明所实现的方法，可以促进COD的深度矿化，目前促进率可达到6％，能够进行深度矿化。同时，可以使用较少量的芬顿试剂达到对COD的降解效果，可以节省百分之10％的双氧水，具有节约成本的效果。
而且通过对污染物的有效处理，进一步减小降解的压力，有益于环境的治理和环保。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，其特征在于该方法在反应器中加入难降解物质溶液，在紫外-芬顿条件下进行降解，降解一定时间后再加入一定浓度的易降解物质溶液，反应一定的时间即可。
2.根据权利要求1所述的易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，其特征在于所述反应器为反应肼。
3.根据权利要求1所述的易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，其特征在于所述难降解物质为盐酸四环素。
4.根据权利要求3所述的易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，其特征在于所述易降解物质为甲酸。
5.根据权利要求4所述的易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，其特征在于盐酸四环素中加入芬顿试剂FeSO4·7H2O、H2O2，再加入甲酸进行降解。
6.根据权利要求5所述的易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，其特征在于所述盐酸四环素中加入FeSO4·7H2O后，每半个小时加入H2O2，促进氧化反应。
7.根据权利要求2所述的易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，其特征在于所述反应肼加入污染物溶液，以及芬顿试剂，反应肼设置有套管，所述套管中放置紫外灯，套管插入反应肼中，以便于紫外线进行照射。
8.根据权利要求7所述的易降解物质促进难降解物质深度矿化方法，其特征在于紫外-芬顿条件下进行降解，降解时间为2-3h，后再加入一定浓度的易降解物质溶液，反应时间为4.5h。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220819 |