一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法

本发明涉及水处理技术，具体涉及一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法。

背景技术：

1、硫酸羟基氯喹(c18h28cln3o5s)是一种喹诺酮的衍生物，被广泛用作抗疟疾预防药物。此外，硫酸羟基氯喹也可用于红斑狼疮、类风湿关节炎、关节僵硬、关节炎、口腔扁平苔藓的治疗。硫酸羟基氯喹的末端含有oh基团，由于氢键的作用，具有更大的水溶性。由于其良好的溶解性和低生物降解性，导致环境中生物积累的持久性，并成为地下水和土壤中常见的污染物之一。

2、硫酸羟基氯喹在人体内代谢不完全，很大一部分通过患者的粪便和尿液被机体排出，最终进入污水。当活性药物成分分散在环境中时，对水生动物构成威胁，造成细胞内离子浓度的增高，微生物的抗生素耐药性和药物的生物积累。而由于硫酸羟基氯喹所具有的稳定的分子结构以及抗病毒性和抗菌性，很难通过环境代谢自然消化。由于硫酸羟基氯喹具有的生物蓄积性和毒性，导致其代谢物释放到环境水域可能对水生生态系统构成高风险。

3、各种废水处理工艺如物理处理、生物法和化学法用于处理废水中的悬浮物、有机碳和病原体，而顽固的药物活性化合物未能被有效去除。目前国内外对采用高级氧化法去除水中的有机污染物已有初步研究，如紫外/氯、紫外/过氧化氢、紫外/硫酸盐等高级氧化技术。基于硫酸根自由基(so4·-)的高级氧化技术已成为近来水处理领域的研究热点之一。紫外活化过一硫酸盐(pms)时原位生成的高活性自由基so4·-和ho·能够显著增强对难降解有机物的氧化能力。城市污水的处理中普遍采用了常规的水处理工艺，但硫酸羟基氯喹由于其结构稳定，难以达到降解的目的，难以达到预期的排放要求。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术存在的缺陷本发明提供一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法。

2、技术方案：本发明所述的紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，包括以下步骤：向预处理后的水样中加入过一硫酸盐溶液，调节ph值后使用紫外灯光照对水中硫酸羟基氯喹进行光降解。

3、进一步地，所述的预处理方法为：过滤水样，去除水中悬浮杂质。

4、进一步地，所述的加入过一硫酸盐溶液前，将浓度为0.01m的磷酸二氢钾缓冲溶液加于水样中。磷酸二氢钾缓冲液在外界加入少量强酸和强碱后，仍能维持ph值基本不变。

5、进一步地，所述的紫外光采用紫外消毒灯，所述紫外消毒灯为低压汞蒸汽放电灯，灯管平行照射水样

6、进一步地，所述的紫外光的光照强度为2.43-9.72mw/cm2。优选为2.43、4.94、7.34及9.79mw/cm2。

7、进一步地，所述的过一硫酸盐溶液投加浓度为0-2000μm。优选为0、200、500、1000、1500和2000μm。

8、进一步地，调节水样的ph值在5.0到9.0之间。

9、进一步地，使用naoh和h2so4调节ph值

10、进一步地，控制反应温度为24-26℃，反应时间为60-600s。进一步地，氧化降解过程中进行搅拌，控制搅拌速度为110-130r/min。

11、本发明方法是利用紫外线照射过一硫酸盐产生硫酸根自由基(so4·-)和羟基自由基(ho·)的高级氧化技术。so4·-和ho·的标准还原电位分别为2.6v和2.7v，这些高活性自由基在室温和常压下对有机污染物具有很强的分解能力。因此，紫外活化过一硫酸盐联用过程具有协同强化作用，可以更好的实现有机物的去除。

12、硫酸羟基氯喹在常温常压下稳定，易溶于水。它的氧化机理取决于底物的性质和系统的ph。pms是一种绿色氧化剂，它在特定条件下会断裂生成硫酸根自由基(so4·-)。so4·-具有较高的氧化还原电位(2.5～3.1v)，对难降解有机物具有较强的氧化能力、较高的选择性和高去除效率。它在水溶液中的半衰期约4s左右，较长的持续时长能够更有效地降解污染物。与传统高级氧化法相比，过一硫酸盐在常温条件下性质稳定、便于存放、有较高的水溶性及低成本等优点；uv/pms组合工艺的降解反应条件温和，适用范围广，还可氧化包含不饱和键或芳环的污染物，因此具有良好的发展前景。在uv辐照(波长<270nm)下过一硫酸盐结构中的过氧键(o-o)发生断裂产生so4·-和ho·，so4·-通过电子转移与污染物发生反应，ho·则通过夺氢、电子转移及加成等反应快速与水中的有机污染物接触并产生氧化作用，速率常数大于106l mol-1s-1。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、1.本发明采用的氧化剂过一硫酸盐具有在常温条件下性质稳定、便于存放、有较高的水溶性等优点。在实际应用操作上简单安全，能随时根据不同水质来灵活调节剂量；

15、2.本发明中硫酸羟基氯喹在10min内的去除效果可达100％，可以快速有效的去除水体中的硫酸羟基氯喹。由于体系内高活性自由基的作用，硫酸羟基氯喹能矿化为二氧化碳和水，基本无催化剂的残留；

16、3.本发明的ph工况参数符合天然水体的ph范围，水体中的ph值主要是由水中游离二氧化碳和碳酸盐的平衡系统所决定，自然界中的水ph大多都在6.0-9.0之间，故本发明在实际运用中可以不需要后期再对水体的ph进行调试，达到了节约成本，节省操作的目的；

17、4.该方法可用于在医用废水、水源水处理过程中去除硫酸羟基氯喹。

技术特征：

1.一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，其特征在于，向预处理后的水样中加入过一硫酸盐溶液，调节ph值后使用紫外灯光照对水中硫酸羟基氯喹进行光降解。

2.根据权利要求1所述的一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，其特征在于，所述的预处理方法为：过滤水样，去除水中悬浮杂质。

3.根据权利要求1所述的一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，其特征在于，在加入过一硫酸盐溶液前，将浓度为0.01m的磷酸二氢钾缓冲溶液加于水样中。

4.根据权利要求1所述的一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法其特征在于，紫外光采用紫外消毒灯，所述紫外消毒灯为低压汞蒸汽放电灯，灯管平行照射水样。

5.根据权利要求1所述的一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，其特征在于，紫外光的光照强度为2.43-9.72mw/cm2。

6.根据权利要求1所述的一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，其特征在于，紫外光的光照强度为2.43、4.94、7.34及9.79mw/cm2。

7.根据权利要求1所述的一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，其特征在于，过一硫酸盐溶液投加浓度为0-2000μm。

8.根据权利要求1所述的一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，其特征在于，过一硫酸盐溶液投加浓度为0、200、500、1000、1500和2000μm。

9.根据权利要求1所述的一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，其特征在于，调节水样的ph值在5.0到9.0之间。

10.根据权利要求1所述的一种紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，其特征在于，控制反应温度为24-26℃，反应时间为60-600s。

技术总结本发明公开了紫外活化过一硫酸盐联用过程去除水中硫酸羟基氯喹的方法，步骤如下：向预处理后的水样中加入过一硫酸盐，调节pH值后通过紫外灯光照氧化降解水中的硫酸羟基氯喹。与现有技术相比，紫外活化过一硫酸盐联用过程具有协同强化作用，可以更好的实现有机物的去除，对硫酸羟基氯喹的去除效果在10min内可达100％，降解较为彻底，快速有效降低了水中难降解有机污染物硫酸羟基氯喹的浓度并可降低其生成消毒副产物的潜在风险，操作简单、反应条件容易控制，有效的缩短了反应时间，具有工程应用价值。技术研发人员：莫晨骋,田富箱,王娟,毕东苏受保护的技术使用者：上海应用技术大学技术研发日：技术公布日：2024/9/12