CN116495827A - 一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法 - Google Patents
一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116495827A CN116495827A CN202310678890.0A CN202310678890A CN116495827A CN 116495827 A CN116495827 A CN 116495827A CN 202310678890 A CN202310678890 A CN 202310678890A CN 116495827 A CN116495827 A CN 116495827A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phosphonic acid
- hydrogen peroxide
- metal ions
- ultraviolet light
- organic phosphonic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 64
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 13
- BAERPNBPLZWCES-UHFFFAOYSA-N (2-hydroxy-1-phosphonoethyl)phosphonic acid Chemical compound OCC(P(O)(O)=O)P(O)(O)=O BAERPNBPLZWCES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940120146 EDTMP Drugs 0.000 claims description 4
- 229940090960 diethylenetriamine pentamethylene phosphonic acid Drugs 0.000 claims description 4
- DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N dtpmp Chemical compound OP(=O)(O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(=O)O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N edtmp Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- LOGBRYZYTBQBTB-UHFFFAOYSA-N butane-1,2,4-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)CCC(C(O)=O)CC(O)=O LOGBRYZYTBQBTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 20
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 abstract description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010170 biological method Methods 0.000 abstract 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract 1
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 10
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- CMQAMENQCKNUPB-UHFFFAOYSA-N NC1CCOP(=O)O1 Chemical compound NC1CCOP(=O)O1 CMQAMENQCKNUPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009303 advanced oxidation process reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- MGRVRXRGTBOSHW-UHFFFAOYSA-N (aminomethyl)phosphonic acid Chemical compound NCP(O)(O)=O MGRVRXRGTBOSHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000005789 organism growth Effects 0.000 description 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L persulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])OOS(=O)(=O)[O-] JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
本发明公开了一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，在紫外光照射下，过渡金属离子为催化剂、过氧化氢为氧化剂，构建基于紫外光照射下过渡金属离子活化过氧化氢的选择性氧化体系，该氧化体系能将废水中的有机膦酸定向转化为正磷酸盐，实现废水中的有机膦酸由非活性磷向活性磷的高效转化，为后续以生物的方法去除磷奠定基础，以达到TP排放标准。该氧化体系能够抵抗常见水体环境背景物质的干扰，适应中性至碱性的水质条件。针对含少量过渡金属离子的实际工业废水，只需投加少量的过氧化氢和短时间的紫外光照射即可达到与模拟废水相同的高效、高选择性的定向氧化去除。该氧化技术是一种绿色、高效、高选择性的氧化技术。
Description
技术领域
本发明涉及有机工业废水处理技术领域，更具体的说是涉及一种紫外光协同过渡金属离子催化剂活化过氧化氢选择性降解有机膦酸的方法。
背景技术
磷通常被认为是水生生物生长的限制因子，有效去除水体中过量的磷对防止水体富营养化至关重要。然而，随着磷排放标准的日益严格，传统除磷技术对溶解性有机磷(DOP)的去除效率低下，使其成为深度除磷的主要挑战。膦酸是城市污水处理厂处理过程中溶解性非活性反应磷的主要类型，溶解度高，占总溶解性非活性反应磷(DOP)的10-40％。膦酸是一类含有一个或多个膦酸基团[-C-PO(OH)2]的有机磷化合物，工业应用中的膦酸主要包括五种，分别为2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、次氮基三亚甲基膦酸(ATMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)。其主要用于造纸、纺织、家庭清洁用品、膜过滤和冷却水系统。膦酸具有高稳定性，在活性污泥法处理过程中能够抵抗生物降解。此外，膦酸与金属的络合作用导致絮凝剂用量过大，阻碍了总磷(TP)的彻底去除。此外，氨甲基膦酸(AMPA)作为有机膦酸的典型有毒生物转化作用产品，也面临着巨大的风险。因此，关注膦酸对水体富营养化和环境安全的贡献以及有效去除水中膦酸的技术意义重大。
近年来，人们对高级氧化法(AOPs)去除膦酸进行了广泛的研究，如O3、UV/Cl、UV/PS(过硫酸盐)和UV/Fenton等氧化技术，其产生的自由基如羟基自由基或硫酸根自由基作为降解膦酸的主要活性氧物种。然而，这些自由基的低选择性会导致与共存底物(如自然有机质和阴离子)的各种竞争反应，从而对膦酸的去除效率产生负面影响，尤其是在膦酸浓度远低于背景基质的情况下。因此，为了运用传统高级氧化技术实现对膦酸的降解，通常不可避免地需要大量的药剂投加或能量输入，长期以来膦酸的选择性氧化和定向转化一直是亟需发展的绿色、高效、低碳的氧化技术。众所周知，膦酸由于其特有的膦酸基团而对过渡金属离子具有突出的配位作用且配合物具有较强的光敏性质，同时，过渡金属离子对过氧化氢具有活化的作用，因此，基于紫外照射协同过渡金属离子活化过氧化氢氧化体系对有机膦酸的高效去除具有更高的选择性。
因此，基于紫外光照射，发展一种由过渡金属离子活化过氧化氢同时产生高价金属物质和单线态氧的选择性高级氧化技术，对于实现有机膦酸的定向、高效去除，排除水环境背景物质的干扰、降低氧化剂投加和能量输入，保障水质安全和生态健康具有现实意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种紫外光协同过渡金属离子催化剂活化过氧化氢选择性降解有机膦酸的方法，以常见过渡金属离子为催化剂，过氧化氢为氧化剂，构建基于活化过氧化氢的氧化体系，实现工业废水中多种代表性有机膦酸的选择性氧化降解。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，包括以下步骤：
(1)调节含有机膦酸的废水pH，然后向其中加入过渡金属离子催化剂；
(2)向步骤(1)预处理后的废水中加入过氧化氢，同时以紫外光照射，照射时间持续30min。
上述方案通过过渡金属离子催化剂、过氧化氢和紫外光照射构建了过渡金属离子活化过氧化氢氧化体系，同时产生高价金属物质和单线态氧，实现有机膦酸的高选择性氧化降解。
优选的，步骤(1)中所述有机膦酸包括2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、次氮基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸中的一种或多种。
优选的，步骤(1)中调节pH至7.0-11.0。
进一步的，采用氢氧化钠调节pH。
优选的，步骤(1)中所述过渡金属离子为铁离子、铜离子、钴离子、镍离子、锌离子中的一种。
进一步的，所述过渡金属离子催化剂为Cu(NO3)2、CuSO4或CuCl2中的一种或多种。
更进一步的，所述过渡金属离子催化剂为Cu(NO3)2。
优选的，所述步骤(1)中过渡金属离子催化剂在废水中的添加浓度以金属离子浓度计，为5-100μmol/L。
优选的，所述步骤(2)中过氧化氢在废水中的添加浓度为过渡金属离子浓度的25～400倍。
优选的，所述废水中有机膦酸浓度为30-100ppm。
优选的，步骤(2)中紫外光照强度为Is＝1.5-6.0mW/cm2。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，具有如下有益效果：
本发明使用过渡金属离子为催化剂，过氧化氢为氧化剂，构建一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢选择性降解有机膦酸的方法，能够同时产生选择性的高价金属物质和单线态氧。产生的高价金属物质和单线态氧作为选择性氧化物质可对有机膦酸实现高效去除与定向转化。
即本发明的方法能够实现多种代表性有机膦酸的选择性氧化降解，对有机膦酸类物质去除率高且速率快，对水体背景物质的抗干扰能力强，适用于实际工业废水中有机膦酸的高效去除。
本发明能将有机膦酸定向转化为正磷酸盐，30min内能达到95％以上的正磷酸盐转化率，为后续总磷的高效去除奠定基础，因此该技术可广泛用于环保及化工等领域中有机膦酸的处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为不同氧化体系对有机膦酸的去除效果对比图；
图2为水体背景物质阴离子对紫外光照射下Cu(Ⅱ)活化过氧化氢去除ATMP的效果影响；
图3为水体背景物质腐殖酸对紫外光照射下Cu(Ⅱ)活化过氧化氢去除ATMP的效果影响；
图4为紫外光条件下Cu(Ⅱ)活化过氧化氢产生单线态氧EPR图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将80μM的Cu(Ⅱ)加入pH＝7.0的含有30ppm的氨基三甲叉膦酸盐(ATMP)的模拟有机膦酸废水中，添加H2O2浓度为2mM，然后将溶液体系置于紫外光强为Is＝1.5mW/cm2条件下，光照30min后正磷酸盐的转化率为97％。
实施例2
将40μM的Cu(Ⅱ)加入pH＝8.5的含有30ppm的氨基三甲叉膦酸盐(ATMP)的模拟有机膦酸废水中，添加H2O2浓度为2mM，然后将溶液体系置于紫外光强为Is＝2mW/cm2条件下，光照30min后正磷酸盐的转化率为98％。
实施例3
将20μM的Cu(Ⅱ)加入pH＝9.5的含有30ppm氨基三甲叉膦酸盐(ATMP)的模拟有机膦酸废水中，添加H2O2浓度为2mM，然后将溶液体系置于紫外光强为Is＝3mW/cm2条件下，光照30min后正磷酸盐的转化率为98％。
实施例4
将10μM的Cu(Ⅱ)加入pH＝10.5的含有30ppm氨基三甲叉膦酸盐(ATMP)的模拟有机膦酸废水中，添加H2O2浓度为2mM，然后将溶液体系置于紫外光强为Is＝5mW/cm2条件下，光照30min后正磷酸盐的转化率为96％。
实施例5
将5μM的Cu(Ⅱ)加入pH＝11.0的含有30ppm氨基三甲叉膦酸盐(ATMP)的模拟有机膦酸废水中，添加H2O2浓度为2mM，然后将溶液体系置于紫外光强为Is＝6mW/cm2条件下，光照30min后正磷酸盐的转化率为96％。
对比例1
与实施例1的不同之处在于，不添加H2O2。
对比例2
与实施例1的不同之处在于，不采用紫外光照。
对比例3
与实施例1的不同之处在于，不添加Cu(Ⅱ)。
试验例1
评估实施例1与对比例1-3的氧化体系对有机膦酸的去除效果，结果如图1所示，图1显示，采用本发明实施例1的催化氧化体系具有最佳的处理效果。
试验例2
为评估本发明提供的方法抗环境干扰能力，在实施例1的模拟有机废水中加入一定浓度的水体背景物质，环境背景物质阴离子为Cl-、SO4 2-、NO3-，其背景浓度均为10.0mM，环境背景物质腐殖酸背景浓度分别为1、2、5、8、10ppm。
重复如上的污染物氧化降解过程，并在特定时间点收集模拟废水的样品，测定处理前后体系中的正磷酸盐转化率，结果如附图2-3所示，附图2-3显示，本发明的方法在环境背景物质干扰下，仍具有较高的氧化降解能力。
以上实施例和实验例说明，利用本发明提供的过渡金属离子活化过氧化氢氧化技术，能够将H2O2活化为单线态氧，同时产生高价金属物质和单线态氧的选择性高级氧化技术，对于实现有机膦酸的定向、高效去除，排除水环境背景物质的干扰、降低氧化剂投加和能量输入，保障水质安全和生态健康具有现实意义。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)调节含有机膦酸的废水pH，然后向其中加入过渡金属离子催化剂；
(2)向步骤(1)预处理后的废水中加入过氧化氢，同时以紫外光照射，照射时间持续30min。
2.根据权利要求1所述的一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，其特征在于，步骤(1)中所述有机膦酸包括2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、次氮基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，其特征在于，步骤(1)中调节pH至7.0-11.0。
4.根据权利要求1所述的一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，其特征在于，步骤(1)中所述过渡金属离子为铁离子、铜离子、钴离子、镍离子、锌离子中的一种。
5.根据权利要求1或4所述的一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，其特征在于，所述过渡金属离子催化剂为Cu(NO3)2、CuSO4或CuCl2中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，其特征在于，所述过渡金属离子催化剂为Cu(NO3)2。
7.根据权利要求1所述的一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，其特征在于，所述步骤(1)中过渡金属离子催化剂在废水中的添加浓度以金属离子浓度计，为5-100μmol/L。
8.根据权利要求1所述的一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，其特征在于，所述步骤(2)中过氧化氢在废水中的添加浓度为过渡金属离子浓度的25～400倍。
9.根据权利要求1所述的一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，其特征在于，所述废水中有机膦酸浓度为30-100ppm。
10.根据权利要求1所述的一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法，其特征在于，步骤(2)中紫外光照强度为Is＝1.5-6.0mW/cm2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310678890.0A CN116495827A (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310678890.0A CN116495827A (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116495827A true CN116495827A (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=87316721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310678890.0A Pending CN116495827A (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116495827A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0910778A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-01-14 | Taiyo Kagaku Kogyo Kk | 有機物含有廃水の処理方法 |
| CN102910724A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-02-06 | 华中科技大学 | 碳酸氢盐活化负载型金属催化剂氧化处理有机废水的方法 |
| CN106040250A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-26 | 沈阳建筑大学 | 非均相Fe‑Ce类Fenton催化剂、制备方法及其用途 |
| CN111533235A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-14 | 南京中微纳米功能材料研究院有限公司 | 一种新型光催化剂LaFeO3催化降解氨氮废水的方法 |
| CN112661232A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 南京工业大学 | 一种紫外光辅助水合氧化锆吸附处理有机膦酸废水的方法 |
| CN113415869A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-21 | 同济大学 | 一种利用低浓度过氧乙酸中过氧化氢组分协同降解村镇污水中难降解有机物的方法 |
| CN113683178A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-11-23 | 太原工业学院 | 一种催化氧化法去除废水中甲醛的方法 |
| CN115321660A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-11-11 | 山东大学 | 一种过渡金属氧化物活化亚氯酸盐选择性去除有机污染物的方法 |
-
2023
- 2023-06-09 CN CN202310678890.0A patent/CN116495827A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0910778A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-01-14 | Taiyo Kagaku Kogyo Kk | 有機物含有廃水の処理方法 |
| CN102910724A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-02-06 | 华中科技大学 | 碳酸氢盐活化负载型金属催化剂氧化处理有机废水的方法 |
| CN106040250A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-26 | 沈阳建筑大学 | 非均相Fe‑Ce类Fenton催化剂、制备方法及其用途 |
| CN111533235A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-14 | 南京中微纳米功能材料研究院有限公司 | 一种新型光催化剂LaFeO3催化降解氨氮废水的方法 |
| CN112661232A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 南京工业大学 | 一种紫外光辅助水合氧化锆吸附处理有机膦酸废水的方法 |
| CN113415869A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-21 | 同济大学 | 一种利用低浓度过氧乙酸中过氧化氢组分协同降解村镇污水中难降解有机物的方法 |
| CN113683178A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-11-23 | 太原工业学院 | 一种催化氧化法去除废水中甲醛的方法 |
| CN115321660A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-11-11 | 山东大学 | 一种过渡金属氧化物活化亚氯酸盐选择性去除有机污染物的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rott et al. | Removal of phosphonates from industrial wastewater with UV/FeII, Fenton and UV/Fenton treatment | |
| CN101659467B (zh) | 一种利用芬顿法处理污水的方法 | |
| WO2004094320A8 (en) | Method of treating digested sludge | |
| CN102701487A (zh) | 一种油气田含硫废水处理方法 | |
| Sillanpaa et al. | Recent developments in chelate degradation | |
| CN110357347B (zh) | 一种过硫酸盐高级氧化耦合生物硫酸盐还原处理废水方法 | |
| CN107265606B (zh) | 一种基于高碘酸盐氧化去除有机污染物的方法 | |
| CN101264997A (zh) | 一种生活垃圾渗滤液处理中的膜过滤浓缩液的处理方法 | |
| CN103496781A (zh) | 一种活化过硫酸盐处理有机废水的方法 | |
| CN103482751A (zh) | 生物可降解螯合剂edds在处理难降解有机废水中的应用 | |
| CN113772802B (zh) | 一种基于锰氧化物修饰的铜锰尖晶石降解水中双酚a的方法 | |
| CN109368764B (zh) | 一种强化过硫酸盐氧化的水处理方法 | |
| Castillo-Suárez et al. | Peroxicoagulation and solar peroxicoagulation for landfill leachate treatment using a Cu–Fe system | |
| JP2012071295A (ja) | 水生植物を用いた水処理方法 | |
| CN106186175B (zh) | 一种含磷废水的光化学降解的方法 | |
| CN116495827A (zh) | 一种紫外光协同过渡金属离子活化过氧化氢降解有机膦酸的方法 | |
| CN113559840B (zh) | 自氧化催化剂、制备方法、去除高盐废水中有机物的方法 | |
| CN108558086B (zh) | 一种去除水中六价硒的组合工艺 | |
| CN104496077A (zh) | 铁屑催化臭氧氧化的废水深度处理方法 | |
| CN103288167B (zh) | 有机膨润土与TiO2联合预处理垃圾渗滤液的方法 | |
| CN105396590A (zh) | 一种铁屑表面改性制备臭氧氧化催化剂的方法及其应用 | |
| CN201809251U (zh) | 垃圾渗滤液的膜过滤浓缩液处理装置 | |
| CN211734103U (zh) | 一种铜氨络合废水处理系统 | |
| CN101445292B (zh) | 锰催化氧化处理双甘磷废水的方法 | |
| Wang et al. | Using potassium ferrate as advanced treatment for municipal wastewater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |