一种基于热活化的氧化剂降解水中嗅味物质的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水处理技术应用领域，涉及一种降解水中嗅味物质的方法。
【背景技术】
[0002] 目前对于嗅味物质的降解，国内外都进行了许多的研究，其中主要有以下几种方 法：传统工艺（混凝、沉淀、砂滤）、化学氧化法、吸附法及生物处理等方法。传统工艺对于 异嗅的降解虽有一定的效果，但并不理想，还需要依赖其他深度处理工艺；使用化学氧化剂 如氯、臭氧、二氧化氯与高锰酸钾等，尽管可以降解部分异嗅物质，但是氧化剂氧化其它物 质而生成的新物质或者残余的氧化剂本身也具有令人感觉不舒服的异味；生物降解与其它 方法相比，既经济又环保，但在技术上尚待进一步研究。
[0003] 高级氧化技术是一类可高效彻底降解难处理有机污染物的新兴技术。由于高级 氧化体系内生成的极强氧化性的中间产物对有机难断键污染物的降解效果显著，因而被 越来越广泛的应用到水处理技术当中。目前Fenton试剂法、臭氧氧化法、湿式氧化法、电 催化氧化法、超声氧化法等都被广泛的应用于饮用水中嗅味物质的降解。然而，到目前为 止还没有用热活化过硫酸盐降解水中嗅味物质的报道或专利，中国专利CN101045573A公 布了基于硫酸自由基的高级氧化技术处理船舶压载水的方法，其处理的是船舶压载水； CN103121732A公开了对水中嗅味物质去除的方法，这种方法是用光催化和超滤膜结合起来 去除嗅味物质；CN102092899A公开了一种去除微污染水中天然有机物和致嗅物质的系统 及方法，不过这种方法使用的是曝气生物滤塔和超滤膜。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种基于热活化的氧化剂降解水 中嗅味物质的方法；具有降解效率高、无新污染物质产生、适用性强、处理条件较容易达到 等一系列的特点。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0006] -种基于热活化的氧化剂降解水中嗅味物质的方法，包括以下步骤：向含有嗅味 物质的水中加入氧化剂的溶液进行反应，加热后取样分析获得水中嗅味物质的降解结果。
[0007] 所述嗅味物质的浓度为10~1000ng/L。
[0008] 所述氧化剂的浓度为 0? 1 X 10 3mol/L ~1. 5X 10 3mol/L。
[0009] 所述嗅味物质与氧化剂的摩尔比为1:2X104~1:10X10 5。
[0010] 所述嗅味物质为2-甲基异莰醇（2-MIB)或土臭素（GSM)。
[0011] 所述氧化剂为过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐。
[0012] 所述过硫酸盐为过硫酸钠或过硫酸钾。
[0013] 所述单过氧硫酸氢盐为过一硫酸氢钾。
[0014] 所述加热的温度为30~90°C。
[0015] 所述加热的时间为0~120min。
[0016] 所述反应的pH是用浓度为1 X 10 3mol/L的盐酸或氢氧化钠调节pH为3~8。
[0017] 所述取样分析是取样后采用气相色谱-质谱联用仪进行分析，样品中加入硫代硫 酸钠进行淬灭。
[0018] 由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
[0019] 本发明的方法相比常规Fenton氧化法、臭氧氧化法、湿式氧化法等方法，具有操 作流程简单，且适用pH范围更广等优点。
[0020] 本发明的方法通过升高温度催化过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐产生硫酸根自由基， 用具有高级氧化能力的硫酸根自由基降解水里的嗅味物质，降解效果好，效率高并且没有 新的污染物质产生。
[0021] 本发明的方法无需投入除氧化剂外的其他药剂，无需光照条件下即可高效降解水 中的嗅味物质。
[0022] 本发明的方法中过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐性质都比较稳定，易于储存和运输及 使用；加热操作简单，易于在实际应用中推广和运用。
[0023] 本发明的方法对环境友好，不会产生二次污染，不需要其他试剂，在加热情况下便 可以达到较好的效果，pH在中性和酸性条件下均有良好的降解效果，无需投入其他设备，操 作简单，易于储存和运输，可以用于水中嗅味物质的降解。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明实施例用内标法制作的用来测量2-MIB的标准曲线，其内标物质为 2_异丁基-3-甲氧基呲嗪（IBMP)。
[0025] 图2为本发明实施例的不同温度下活化过硫酸钠降解2-MIB的效果示意图。其中 C表示剩余浓度（ng/L)，C。表示初始浓度（ng/L)，其纵坐标为剩余浓度与初始浓度的比值， 以此来反应降解效果。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0027] 以下表格中的平均降解效果为三次平行试验的平均结果。
[0028] 实施例1
[0029] (1)取6个装有3g NaCl和0? 2mL浓度为10ng/L的2-异丁基-3-甲氧基 呲嗪（IBMP)顶空瓶配制浓度依次为10、20、50、100、200、500ng/L的2-甲基异莰醇 (2-MIB)和土臭素（GSM)，并用气相色谱-质谱联用仪（GC_MS:Gas Chromatography-Mass Spectrometer)测量，做出标准曲线，如图1所示，图1为本发明实施例用内标法制作的用 来测量2-MIB的标准曲线，其内标物质为2-异丁基-3-甲氧基呲嗪（IBMP)。横坐标为 A 2mib/AIBmp，表示的是该物质在气相色谱_质谱联用仪（GC-MS:Gas Chromatography-Mass Spectrometer)测量的峰面积的比值，其纵坐标表示的是配制的2-MIB的浓度，其测得的数 据趋势线的拟合方程是y = 1378. 6x-16. 077,其中线性系数为R2= 0. 9991，可以满足测量 需要。
[0030] (2)取6个250ml的锥形瓶，往每个锥形瓶里加入等量的（10ml)浓度为10ug/L的 2-MIB以及85mL的超纯水。1、3、5号锥形瓶分别各加入浓度为20mM的过硫酸钠5mL，配成 lOOmL水溶液，其中2-MIB的浓度为1000ng/L、过硫酸钠浓度为ImM。其中2、4、6号锥形瓶 分别作为1、3、5号瓶的空白对照，2、4、6号瓶不加入过硫酸钠，其他条件2号瓶与1号瓶一 样，4号瓶与3号瓶一样，6号瓶与5号瓶一样。
[0031] (3)将1、2号锥形瓶放入50 °C的恒温水浴中，3、4号瓶放入60 °C，5、6号放入70 °C 的恒温水浴中，分别在时间为0、30、60、120min时，取5mL样品加入已经装有3g NaCl、4. 3mL 的pH为7磷酸盐缓冲液的顶空瓶中，加入0. 5mL浓度为50mM的硫代硫酸钠作