本發(fā)明屬于水污染治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及水中有機(jī)物的深度氧化處理和高級(jí)氧化技術(shù)，具體涉及一種促使單過硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基降解難降解有機(jī)物的方法。

背景技術(shù)：

高級(jí)氧化技術(shù)是指利用反應(yīng)中產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性自由基作為主要氧化劑氧化分解水中有機(jī)污染物的方法。目前最常用的高級(jí)氧化技術(shù)主要是Fenton法，而基于硫酸根自由基（化學(xué)式：SO₄^-·）的高級(jí)氧化技術(shù)是近年來開始探索的一種新型高級(jí)氧化技術(shù)。SO₄^-·有著極強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位（2.5-3.1V），理論上認(rèn)為可以氧化降解大部分的有機(jī)物，因此，基于硫酸根自由基的高級(jí)氧化技術(shù)具有很大的研究前景。

硫酸根自由基在酸性和中性水溶液中比較穩(wěn)定，在堿性條件也可以與H₂O或OH^-反應(yīng)生成羥基自由基（化學(xué)式·OH），進(jìn)而引發(fā)一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。在過去的研究中發(fā)現(xiàn)微波、超聲、熱和過渡金屬都可以促使單過硫酸鹽分解產(chǎn)生硫酸根自由基，其中過渡金屬活化因效率高，反應(yīng)條件溫和，常溫下就可以促使單過硫酸鹽分解成為了關(guān)注的重點(diǎn)。但是各種過渡金屬催化效果不一且均相催化容易產(chǎn)生二次污染，因此，找出一種環(huán)境友好催化效率高的催化劑是實(shí)施該技術(shù)的重點(diǎn)。

中國(guó)專利CN 102633349A公開了“非均相硫酸根自由基氧化處理水中微量難降解有機(jī)物的方法”，該方法是利用向廢水零價(jià)鐵和過硫酸鹽，使零價(jià)鐵在水中持續(xù)產(chǎn)生Fe²⁺，利用Fe²⁺活化過硫酸鹽促使產(chǎn)生硫酸根自由基，具有高氧化性的硫酸根自由基可以降解水中的微量難降解有機(jī)物，從而達(dá)到除去污染物的目的。CN104710061A公開了“基于紫外復(fù)合催化劑催化硫酸根自由基處理鉆井廢水的方法”，該方法是利用TiO2、AgO等催化劑與紫外協(xié)同促使過硫酸鹽或單過硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基，從而處理經(jīng)過初步絮凝處理的礦井廢水。CN 102010052A公開了“一種空化效應(yīng)協(xié)同硫酸根自由基處理有機(jī)污水的方法”，該方法是利用超聲的空化作用協(xié)同Co、Ag、Mn等催化劑促使過硫酸鹽或單過硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基從而降解有機(jī)污染物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種促使單過硫酸鹽分解產(chǎn)生硫酸根自由基處理難降解有機(jī)物的方法。該方法通過向水中加入Ni/C復(fù)合有機(jī)金屬催化劑和單過硫酸鹽，使Ni/C復(fù)合有機(jī)金屬催化劑活化單過硫酸鹽，促使其產(chǎn)生硫酸根自由基，具有強(qiáng)氧化性的硫酸根自由基可以氧化降解水中的難降解有機(jī)物，從而達(dá)到除去水中有機(jī)污染物的目的。

本發(fā)明的促使單過硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基降解難降解有機(jī)物的方法，其特征在于，采用以下技術(shù)方案：向含有難降解有機(jī)物的水中加入單過硫酸鹽和催化劑并攪拌，單過硫酸鹽在催化劑的作用產(chǎn)生硫酸根自由基，自由基進(jìn)一步氧化水中微量難降解有機(jī)物。

本發(fā)明所述單過硫酸鹽為過硫酸氫鉀復(fù)合鹽（化學(xué)式：2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄）。

本發(fā)明所述固態(tài)催化劑為Ni/C復(fù)合有機(jī)金屬催化劑。

本發(fā)明所述單過硫酸鹽與水中難降解有機(jī)物的摩爾比為10:1~50:1。

本發(fā)明所述Ni/C復(fù)合有機(jī)金屬催化劑與水的質(zhì)量體積比為0.10~0.25g/L。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明與Fenton法相比，pH適用范圍廣，在堿性條件下也可以有良好的效果；

（2）本發(fā)明與使用超聲，微波等活化單過硫酸鹽相比，反應(yīng)條件溫和，不需高溫高壓和其他儀器設(shè)備；

（3）本發(fā)明過程簡(jiǎn)單，藥劑投加量少，操作無嚴(yán)苛的技術(shù)要求，可用于大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的方法處理水中難降解有機(jī)物的工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1、2、3對(duì)苯甲酸的效果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步解釋，但本發(fā)明要求保護(hù)范圍并不僅限于此。

采用苯甲酸作為難降解有機(jī)物進(jìn)行試驗(yàn)，采用本發(fā)明的方法對(duì)含有苯甲酸的水溶液進(jìn)行處理。

如圖1所示，用本發(fā)明的方法對(duì)含有苯甲酸的水溶液進(jìn)行處理。

實(shí)施例1，向反應(yīng)器中加入苯甲酸濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向反應(yīng)器中加入過硫酸氫鉀復(fù)合鹽和Ni/C復(fù)合有機(jī)金屬催化劑，使過硫酸氫鉀復(fù)合鹽的初始濃度為0.4mM（與苯甲酸的摩爾比為20:1），N/C復(fù)合有機(jī)金屬催化劑的濃度為0.2mg/L；催化劑促使過硫酸氫鉀復(fù)合鹽分解產(chǎn)生硫酸根自由基，硫酸根自由基氧化降解水中的苯甲酸。

如圖2所示，在20℃±2℃時(shí)，苯甲酸在30min內(nèi)降解率達(dá)99.9%以上。

實(shí)施例2，向反應(yīng)器中加入苯甲酸濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向模擬廢水中僅加入初始濃度為0.4mM的過硫酸氫鉀復(fù)合鹽。

如圖2所示，在20℃±2℃時(shí)，苯甲酸在30min內(nèi)降解率僅約2%。

實(shí)施例3，向反應(yīng)器中加入苯甲酸濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向模擬廢水中僅加入濃度為0.2mg/L的Ni/C復(fù)合有機(jī)金屬催化劑。

如圖2所示，在20℃±2℃時(shí)，苯甲酸在30min內(nèi)降解率僅約2%。

本實(shí)發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，采用與本發(fā)明上述實(shí)施例相同或近似的方法，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。