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可见光强化三价铁活化过硫酸盐处置无机废水体例

宣布时候:2020-11-9 8:38:35  中国污水处置工程网

  请求日20200629

  公然(通知布告)日20201009

  IPC分类号C02F1/30; C02F1/72; C02F101/30; C02F101/38

  择要

  本发现属于污水处置范畴,公然了一种可见光强化三价铁(Fe(III))活化过硫酸盐处置无机废水的体例。本发现操纵Fe(III)能与污染物之间构成共同物,在可见光的光照下,发生“配体‑金属电荷转移进程”(LMCT),即外部电荷发生了从污染物复合物到Fe(III)中的转移,使Fe(III)转化为Fe(II),而无需增加其余配体或试剂便能够活化过硫酸盐发生具备强氧化性的羟基自在基和硫酸根自在基,从而将污染物降解。本发现是一种新的且具备本钱效益的活化体例,工艺流程非常简略,可操纵性强,能在较宽的pH规模内高效地去除废水中的污染物,具备广漠操纵远景。

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  权力请求书

  1.一种可见光强化三价铁活化过硫酸盐处置无机废水的体例,其特点在于详细步骤以下:

  向无机污染物溶液中插手Fe3+盐并夹杂平均,而后插手过硫酸盐获得夹杂溶液,再用可见光照耀所得夹杂溶液,起头处置无机废水;

  此中所述无机污染物为磺胺甲恶唑,苯酚,卡马西平,布洛芬和苯并噻唑中的最少一种。

  2.按照权力请求1所述的体例,其特点在于:所述Fe3+盐/过硫酸盐的品质比为0.56~5.6:5。

  3.按照权力请求1所述的体例,其特点在于:所述Fe3+盐/过硫酸盐的品质比为1~2:5。

  4.按照权力请求1或2或3所述的体例,其特点在于:所述夹杂溶液中过硫酸盐/无机污染物的品质浓度比为25~100:1。

  5.按照权力请求1或2或3所述的体例,其特点在于:所述夹杂溶液中过硫酸盐/无机污染物的品质浓度比为40~60:1。

  6.按照权力请求1所述的体例,其特点在于:所述过硫酸盐为单过硫酸氢钾和过硫酸钾中的最少一种。

  7.按照权力请求1所述的体例,其特点在于:所述Fe3+盐为氯化铁,硫酸铁和硝酸铁中的最少一种。

  8.按照权力请求1所述的体例,其特点在于:所述可见光的波长为420~900nm;所述可见光的光强规模为10~100Mw/cm2。

  申明书

  一种可见光强化三价铁活化过硫酸盐处置无机废水的体例

  手艺范畴

  本发现属于污水处置范畴,详细触及一种可见光强化三价铁活化过硫酸盐处置无机废水的体例。

  背景手艺

  持久以来,人们一向在研讨操纵芬顿和类芬顿反映天生氧化自在基来修复污染物。基于过氧二硫酸盐(PDS)的类芬顿法能发生硫酸根自在基(·SO4-)和羟基自在基(·OH),被以为对去除无机污染物具备庞大潜力。与H2O2,O3,高铁酸钾和过氧一硫酸盐(PMS)等其余传统氧化剂比拟,PDS具备不异品质价钱最低;在水中寿命最长,活化能最高等长处。

  铁是地球上最丰硕的过渡金属元素,普遍存在于地表水中,价钱昂贵,同时也是一种情况友爱的资料。为了在高效活化PDS的同季节省本钱并最大水平下降操纵重金属对人体安康和情况的危险,亚铁离子是经常使用过渡金属。可是,消融的Fe(II)会敏捷氧化成Fe(III),从而致使氢氧化铁积淀和三氧化二铁积淀并按捺Fe(III)/Fe(II)轮回,从而中断芬顿和类芬顿反映。而Fe(III)也只显现出无限的PDS活化进程的才能。是以,停止从Fe(III)到Fe(II)有用的转化是处置PDS氧化的关头题目,须要从现实角度阐发Fe(III)若何激活PDS。

  发现内容

  本发现的目标是针对过硫酸盐活化氧化体系现有手艺的错误谬误和缺乏,供给一种可见光强化三价铁活化过硫酸盐处置无机废水的体例;本体例进步无机污染物的降解效力的同时,处置了从Fe(III)到Fe(II)有用的转化和轮回题目。

  本发现的手艺计划详细以下:

  一种可见光强化三价铁活化过硫酸盐处置无机废水的体例,详细步骤以下:

  向无机污染物溶液中插手Fe3+盐并夹杂平均,而后插手过硫酸盐获得夹杂溶液,再用可见光照耀所得夹杂溶液,起头处置无机废水;

  此中所述无机污染物为磺胺甲恶唑,苯酚,卡马西平,布洛芬和苯并噻唑中的最少一种。

  所述夹杂溶液中过硫酸盐/无机污染物的品质浓度比为25~100:1;优选为40~60:1;更优选为50:1。

  所述Fe3+盐/过硫酸盐的品质比为0.56~5.6:5;优选为1~2:5,更优选为1.12:5。

  所述可见光的波长为420~900nm;所述可见光的光强规模为10~100Mw/cm2;优选为100Mw/cm2。

  所述过硫酸盐为单过硫酸氢钾(简称PMS,化学式为KHSO5)和过硫酸钾(简称PDS,化学式为K2S2O8)中的最少一种;优选为PDS。

  所述Fe3+盐为氯化铁,硫酸铁和硝酸铁中的最少一种;优选为氯化铁。

  本发现的道理:天然水中的无机污染物具备丰硕的官能团,比方羧基,氨基,羟基和磺酸基。Fe(III)与污染物之间构成共同物,能在可见区发生新的光接收,发生“配体-金属电荷转移进程”(LMCT),而后在可见光激起下停止光引诱的电子转移以构成Fe(II)复合物,同时,PDS充任电子受体从而有用地激活PDS,在催化轮回中引诱·SO4-和·OH的天生和Fe(III)的再生以发生氧化性物资,并将污染物降解成小份子。

  本发现与现有手艺比拟,具备以下长处和无益结果:

  1.仅增加情况友爱的Fe(III)与污染物之间构成共同物在可见光照耀下间接停止过硫酸盐活化,对天然界有害。

  2.操纵可见光强化三价铁活化过硫酸盐大大进步了溶液中活性自在基的浓度,进步无机污染物的降解效力。同时,处置了芬顿反映中存在的积淀题目,并完成Fe(III)/Fe(II)轮回

  3.本发现操纵简略,能耗小,本钱低,情况友爱,污染物去除结果明显。(发现人朱明山;银仁莉;陆钢;陈妍希)

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