一种过氧化钙-过硫酸钠双氧化剂去除水中2,4-二氯酚的方法与流程

文档序号:15649140发布日期:2018-10-12 22:56阅读:1287来源:国知局

本发明属于环境污染治理技术领域,具体涉及一种过氧化钙-过硫酸钠双氧化剂去除水中2,4-二氯酚的方法。



背景技术:

酚类是一种广泛应用于各种工业中的化工原料,近年来,随着工业生产规模不断扩大,其需求量也不断增加,废水排放量的增加使得酚类成为污染水体的重要污染物之一。其中的氯酚类物质是一种卤代有机物,是化工产品和农业行业中常用的原料,广泛用作消毒剂、皮革防腐剂和杀虫剂等。氯酚有19种异构体,这些异构体性质相似,有“三致”的潜在毒性和难被生物降解的特性,通常具有较强的滞留性。氯酚类物质已被列入中国优先控制污染物的名录中。

2,4-二氯酚是一种类毒性很强的氯酚类物质,现在大范围用于各种化学工业之中,大量的含2,4-二氯酚的废水没有经过任何处理便直接排放进入河流湖泊,从而造成水体氯酚污染,随着地下水中2,4-二氯酚污染日益严重,寻求一种能够有效治理2,4-二氯酚污染的地下水治理技术显得十分必要。

原位氧化技术通常是指使强氧化药剂通过井进入待处理的地下水或土壤之中,与待处理的地下水中的污染物发生氧化还原反应摧毁污染物,从而使污染物毒性降低的技术,具有工艺条件简单、操作要求低及处理效率高等优点,因此原位氧化技术被广泛应用于地下水污染物的去除。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对技术背景中存在的问题,提供了一种过氧化钙-过硫酸钠双氧化剂去除水中2,4-二氯酚的方法。将纳米过氧化钙与过硫酸钠复配使用可同时产生羟基自由基和硫酸根自由基,解决现有技术中2,4-二氯酚不易被生物降解、化学氧化降解效率低的问题。该方法简单易行,反应条件较温和,具有很好的实用价值和应用前景。

本发明是通过如下技术方案实施的,具体按照以下步骤实施:

(1)纳米过氧化钙的制备

称取1.5~4.5gcacl2加入到30~60ml体积比为1:1~3:1的双蒸水和氨水的混合溶剂中,搅拌获得混合溶液a;将10~20ml的30%h2o2逐滴加到混合溶液a中,磁力搅拌1h获得混合溶液b;将ph值为13的naoh溶液逐滴加到混合溶液b中调节ph至10~12,磁力搅拌30min后,取出产物,分别用naoh溶液和去离子水将上述产物洗涤3次,置于真空烘箱内80℃烘干6h;

(2)2,4-二氯酚的原位氧化降解

向一定浓度的2,4-二氯酚溶液中投加一定质量比的纳米过氧化钙与过硫酸钠,于磁力搅拌下进行降解反应,反应过程中间隔30min取样分析。反应结束后,向反应体系内加入一定量异丙醇猝灭反应,并离心分离获得上清液,利用高效液相色谱仪对上清液进行定量检测,并与单一纳米过氧化钙或过硫酸钠的降解效率比较。

上述一种过氧化钙-过硫酸钠双氧化剂去除水中2,4-二氯酚的方法,所述2,4-二氯酚溶液的浓度为20mg·l-1;所述纳米过氧化钙与过硫酸钠一定质量比为5:1~1:4。

本发明的效果和益处是:

1.本发明材料制备工艺简便,无需复杂的合成设备,大大降低了制备成本;

2.本发明制备的纳米过氧化钙相比于普通过氧化钙,颗粒更细、比表面积更大、粒度更均匀,充分提高了过氧化钙利用率;

3.本发明采0用的纳米过氧化钙与过硫酸钠复配使用,可同时产生羟基自由基和硫酸根自由基,氧化性更强、应用范围更广、降解效率更高,在相同实验条件下,与单一过氧化钙对2,4-二氯酚的降解效率相比提高了1.7~2.4倍,与单一过硫酸钠对2,4-二氯酚的降解效率相比提高了1.8~2.8倍。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细描述。

实施例1纳米过氧化钙的制备

称取3gcacl2加入到45ml体积比为2:1的双蒸水和氨水的混合溶剂中,搅拌获得混合溶液a;将15ml的30%h2o2逐滴加到混合溶液a中,磁力搅拌1h获得混合溶液b;将ph值为13的naoh溶液逐滴加到混合溶液b中调节ph至11,磁力搅拌30min后,取出产物,分别用naoh溶液和去离子水将上述产物洗涤3次,置于真空烘箱内80℃烘干6h。

实施例2纳米过氧化钙的制备

称取4gcacl2加入到55ml体积比为1:1的双蒸水和氨水的混合溶剂中,搅拌获得混合溶液a;将20ml的30%h2o2逐滴加到混合溶液a中,磁力搅拌1h获得混合溶液b;将ph值为13的naoh溶液逐滴加到混合溶液b中调节ph至12,磁力搅拌30min后,取出产物,分别用naoh溶液和去离子水将上述产物洗涤3次,置于真空烘箱内80℃烘干6h。

实施例32,4-二氯酚的原位氧化降解

向20mg·l-1的2,4-二氯酚溶液中投加质量比为5:2的纳米过氧化钙与过硫酸钠,于磁力搅拌下进行降解反应,反应过程中间隔30min取样分析。反应结束后,向反应体系内加入一定量异丙醇猝灭反应,并离心分离获得上清液,利用高效液相色谱仪对上清液进行定量检测,并与单一纳米过氧化钙降解效果比较,降解效果提高2.2倍,与单一过硫酸钠降解效果比较,降解效果提高2.6倍。

实施例42,4-二氯酚的原位氧化降解

向20mg·l-1的2,4-二氯酚溶液中投加质量比为1:2的纳米过氧化钙与过硫酸钠,于磁力搅拌下进行降解反应,反应过程中间隔30min取样分析。反应结束后,向反应体系内加入一定量异丙醇猝灭反应,并离心分离获得上清液,利用高效液相色谱仪对上清液进行定量检测,并与单一纳米过氧化钙降解效果比较,降解效果提高1.8倍,与单一过硫酸钠降解效果比较,降解效果提高2.1倍。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种新型去除水中2,4‑二氯酚的方法,属于环境污染治理技术领域。其特征是首先纳米过氧化钙通过CaCl2和H2O2在双蒸水和氨水混合溶剂条件下采用磁力搅拌制备;然后将一定质量比的纳米过氧化钙与过硫酸钠投加入一定浓度的2,4‑二氯酚溶液中进行降解反应。本发明具有工艺条件简单、操作要求低及处理效率高等优点,有很高的实用价值和应用前景。

技术研发人员:闫涛;蒋冠羽;王晓璐;彭志豪;张晓文;王海杰;张小荷;王一旭;王晓东
受保护的技术使用者:济南大学
技术研发日:2018.04.19
技术公布日:2018.10.12
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