申请日2013.10.29
公开(公告)日2014.01.15
IPC分类号C02F1/72
摘要
一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法。本发明涉及一种水处理方法，具体涉及一种利用高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法。本发明目的是为解决现有技术方案在进行水处理时与苯酚等难降解有机物的反应慢且去除率低的问题。本发明通过在水处理时向待处理水中直接加入高锰酸盐和碳催化剂进行高锰酸盐异相催化氧化，经混凝、沉淀和过滤去除高锰酸盐和碳催化剂，得到出水完成水处理过程。本发明对于苯酚等难降解有机物反应快且去除率高，反应40min去除率达到100%。本发明方法用于对含有有机污染物的水进行处理。
权利要求书
1.一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法，其特征在于具体步骤如下：
一、向待处理水直接加入高锰酸盐和碳催化剂，保持高锰酸盐与待处理水接触时间为 0.1min～300min，所述高锰酸盐的投加量为0.01mg/L～500mg/L;按碳催化剂与高锰酸盐的质 量比为(0.1～100):1的比例投加碳催化剂，所述待处理水为含有有机污染物的原水;
二、经混凝、沉淀和过滤后去除未反应的高锰酸盐和碳催化剂，得到出水，完成水处 理过程。
2.根据权利要求1所述的一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法，其特征在于所述 的碳催化剂为石墨、活性炭、焦炭、炭黑、骨炭、碳纳米管、碳纤维的一种或者几种的组 合。
3.根据权利要求1所述的一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法，其特征在于所述 的碳催化剂为经过活性增强处理的石墨、活性炭、焦炭、炭黑、骨炭、碳纳米管、碳纤维 中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求3所述的一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法，其特征在于活性 增强处理的方法为：将石墨、活性炭、焦炭、炭黑、骨炭、碳纳米管、碳纤维中的一种或 几种置于可溶性试剂溶液中浸泡24h以上，离心分离，用超纯水洗涤干净，并通过干燥处 理达到干燥后完成处理过程;所述可溶性试剂为硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸、过氧化氢、 臭氧、过硫酸铵、重铬酸钾、次氯酸钠、过硫酸钾、碳酸铵和尿素中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法，其特征在于所述 的活性增强处理方法为：将石墨、活性炭、焦炭、炭黑、骨炭、碳纳米管、碳纤维中的一 种或几种的组合置于氮气或氢气气氛中加热到450～500℃保持3h～6h，降至200℃以下反应 结束，完成处理过程。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法，其 特征在于所述的高锰酸盐为高锰酸钾和高锰酸钠中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求6所述的一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法，其特征在于按碳 催化剂与高锰酸盐的质量比为(1～10):1的比例投加碳催化剂。
8.根据权利要求7所述的一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法，其特征在于高锰 酸盐投加量为0.5mg/L～90mg/L。
9.根据权利要求8所述的一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法，其特征在于高锰 酸盐和碳催化剂与待处理水的接触时间为60min～100min。
说明书
一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法
技术领域
本发明涉及一种水处理方法，具体涉及一种利用高锰酸盐异相催化氧化的水处理方 法。
背景技术
近年来，工农业生产和生活排放大量的污染物，超出水体的环境容量，使得地表水和 地下水的污染日益严重。水体中的内分泌干扰物(EDCs)、药物和个人护理用品(PPCPs)、藻 毒素、异嗅物质等微污染物对饮用水安全造成重大的威胁。高锰酸盐有其自身的优点，在 控制藻毒素、氯化消毒副产物、除嗅、脱色和控制铁锰等领域都具有较好的效果，而且在 去除水中微量有机污染物、控制氯化消毒副产物及助凝等方面的研究也取得重要进展。作 为固体氧化剂，高锰酸盐的运输和存储也相对安全方便，且其适用的pH范围广，除对三氯 乙烯、四氯乙烯等含氯溶剂具有良好的氧化效果外，对烯烃、酚类、硫化物和甲基叔丁基 醚等污染物也具有良好效果。更重要的是，高锰酸盐氧化可以显著减少三卤甲烷等消毒副 产物的生成量，也不会生成溴酸盐类污染物，目前已成为一种具有高效低耗特征的除微污 染技术。现有研究表明，高锰酸盐在与还原性物质反应过程中，高锰酸盐被还原后的某些 中间介稳态产物与还原性物质通过氧桥键形成过渡态中间物质，经过氧桥键发生电子转移 完成对还原性物质的快速氧化。但是因为高锰酸盐的反应具有选择性，尤其是与某些有机 物(如苯酚等酚类物质)的反应慢且去除率低是现有技术中存在的最主要问题。
发明内容
本发明目的是解决现有技术方案在进行水处理时与某些难降解有机物(如苯酚等酚类 物质)的反应慢且去除率低的问题，而提供一种利用高锰酸盐异相催化氧化的水处理方 法。
本发明中一种高锰酸盐异相催化氧化的水处理方法，其具体步骤如下：
一、向待处理水直接加入高锰酸盐和碳催化剂保持高锰酸盐与待处理水接触时间为 0.1min～300min后，所述高锰酸盐的投加量为0.01mg/L～500mg/L;按碳催化剂与高锰酸盐 的质量比为(0.1～100):1投加碳催化剂，所述待处理水为含有有机污染物的水;
二、经混凝、沉淀和过滤后去除未反应的高锰酸盐和碳催化剂，得到出水，完成水处 理过程。
本发明的优点：
本发明采用高锰酸盐异相催化氧化的方法相比现有技术，去除水中有机污染物速度快 1～2min即可达到现有技术40min的处理程度，水处理过程中有机污染物的去除率达到 100%。活性炭、炭黑等碳具有的还原性能部分还原高锰酸盐，避免了现有技术方案出水中 总锰浓度过高的问题。