一種利用過硫酸鹽及負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 內(nèi)分泌干擾物（Endocrine disrupting chemicals, EDCs)是通過未經(jīng)完全處理的 生活污水、制藥廢水或牲畜水產(chǎn)業(yè)糞肥徑流進入水環(huán)境，且在水體中富集后濃度會增加上 百倍。而即使是痕量級別的EDCs亦會對長期暴露其中的人體及生物體產(chǎn)生致癌、致突變及 干擾生殖系統(tǒng)與激素分泌等危害。由于上述物質(zhì)被頻繁地使用并進入環(huán)境水體中，導(dǎo)致其 形成"假持續(xù)"（pseudo-persistent)現(xiàn)象，進而對人體健康以及整個生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成長期潛 在危害?，F(xiàn)行常規(guī)飲用水處理工藝，如混凝、沉淀、過濾和消毒的方法對EDCs的去除十分有 限，亟需研發(fā)新型高效水處理工藝應(yīng)對上述物質(zhì)所造成的飲用水安全隱患。
[0003] 目前國內(nèi)外去除水環(huán)境中的EDCs常用的方法包括生物法、物化法、電化學(xué)法及薄 膜過濾法。由于EDCs對生物的毒性作用，使得未經(jīng)特殊馴化的微生物對其去除作用十分有 限；電化學(xué)法對該類物質(zhì)的去除較為高效，但由于成本較高也難以大規(guī)模使用；膜技術(shù)作 為21世紀最有前景的水處理技術(shù)，雖被廣泛應(yīng)用于飲用水處理，然而較高的膜組件設(shè)備和 運行成本使其難以在大規(guī)模去除特定有機污染物中使用；物化法中的氧化和吸附，由于操 作簡單，去除效率高、成本可控而在飲用水處理中得到了廣泛應(yīng)用，然而單獨氧化工藝或吸 附工藝存在的成本較高，副產(chǎn)物較多，吸附劑難回收等問題，使其在應(yīng)用研宄中仍具有一定 局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的內(nèi)容是要解決現(xiàn)有去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法去除效率低，成本高， 副產(chǎn)物多，吸附劑難回收和不能大規(guī)模去除特定有機污染物的問題，而提供一種利用過硫 酸鹽及負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。
[0005] -種利用過硫酸鹽及負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯去除水中內(nèi)分泌干擾物的方 法，是按以下步驟完成的：
[0006] 一、將過硫酸鹽與預(yù)處理的水混合：將過硫酸鹽與預(yù)處理的水混合，再在室溫下和 攪拌速度為160r/min~250r/min的條件下攪拌20min~45min，得到過硫酸鹽和預(yù)處理的 水的混合溶液；
[0007] 步驟一中所述的過硫酸鹽為過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鈣中的一種 或其中幾種的混合物；
[0008] 步驟一中所述的預(yù)處理的水中內(nèi)分泌干擾物的濃度為0. 02mg/L~100mg/L ;
[0009] 步驟一中所述的過硫酸鹽的質(zhì)量與預(yù)處理的水的質(zhì)量比為1: (1000~10000);
[0010] 二、調(diào)節(jié)反應(yīng)pH值：在攪拌速度為150r/min~200r/min的條件下使用0.1mol/ L~lOOmol/L的高氯酸和0· lmol/L~lOOmol/L的氫氧化鈉溶液將過硫酸鹽和預(yù)處理的水 的混合溶液的pH值調(diào)節(jié)至6. 5~7. 5,得到調(diào)節(jié)pH值后的過硫酸鹽和預(yù)處理的水的混合溶 液；
[0011] 三、制備負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯：
[0012] ①、將氧化石墨烯加入到質(zhì)量分數(shù)為97%~99%的乙二醇溶液中，再使用超聲波 震蕩儀震蕩分散3h~4h，得到氧化石墨烯和乙二醇的混合溶液；
[0013] 步驟三①中所述的氧化石墨烯的質(zhì)量與質(zhì)量分數(shù)為97%~99%的乙二醇溶液的 體積比為（〇· OOlg ~l〇g) : ImL ;
[0014] ②、將檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液在溫度為60°C~75°C下加熱20min~45min， 得到加熱后的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液；再向加熱后的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液 中加入FeCl 3 ·6Η20、尿素和MnCl2 ·6Η20,再在室溫和磁力攪拌速度為lOOr/min~250r/min 的條件下磁力攪拌2h~4h，得到含有鐵錳的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液；
[0015] 步驟三②中所述的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液中檸檬酸鈉的濃度為60mg/ mL ~200mg/mL ;
[0016] 步驟三②中所述的加熱后的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶液的體積與FeCl3 · 6H20 的質(zhì)量比為（ImL~1000 mL) : Ig ;
[0017] 步驟三②中所述的FeCl3 · 6H20與尿素的質(zhì)量比為（0. 01~100) : 1 ;
[0018] 步驟三②中所述的FeCl3 · 6H20與MnCl2 · 6H20的質(zhì)量比為（0. 01~1000) : 1 ;
[0019] ③、將氧化石墨烯和乙二醇的混合溶液與含有鐵錳的檸檬酸鈉和乙二醇的混合溶 液混合，再加入到內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼高壓反應(yīng)釜中，再將不銹鋼高壓反應(yīng)釜密封， 再將密封的不銹鋼高壓反應(yīng)釜在溫度為200°C~230°C下反應(yīng)12h~48h，再自然冷卻至室 溫，得到黑色懸濁液；
[0020] 步驟三③中所述的氧化石墨烯和乙二醇的混合溶液與含有鐵錳的檸檬酸鈉和乙 二醇的混合溶液的體積比為（0. 1~50) : 1 ;
[0021] ④、將黑色懸池液在離心速度為6500r/min~8000r/min下進行離心分離 IOmin~30min，得到離心分離后的沉淀物質(zhì)；分別使用甲醇和去離子水清洗離心分離后的 沉淀物質(zhì)5次~10次，再在溫度為-18°C~15°C下干燥24h~48h，得到負載鐵錳雙相復(fù)合 氧化石墨烯；
[0022] 四、投加負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯：將負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯加入到 調(diào)節(jié)pH值后的過硫酸鹽和預(yù)處理的水的混合溶液中，反應(yīng)時間為15min~240min，得到含 有負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯的水；
[0023] 步驟四中所述的負載鐵猛雙相復(fù)合氧化石墨稀的投加量為lmg/L~200mg/L ;
[0024] 五、采用外磁場分離負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯：采用外磁場對含有負載鐵 錳雙相復(fù)合氧化石墨烯的水進行分離，回收負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯，再使用孔徑為 0. 45 μm的玻璃纖維膜對回收負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯進行過濾，再將過濾后的負載 鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯在溫度為50°C~75°C下干燥12h~48h，得到再生后的負載鐵錳 雙相復(fù)合氧化石墨烯和去除水中內(nèi)分泌干擾物的水。
[0025] 本發(fā)明的原理：
[0026]
[0027]
【主權(quán)項】
1. 一種利用過硫酸鹽及負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法， 其特征在于一種利用過硫酸鹽及負載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯去除水中內(nèi)分泌干擾物的 方法是按以下步驟完成的： 一、 將過硫酸鹽與預(yù)處理的水混合：將過硫酸鹽與預(yù)處理的水混合，再在室溫下和攪拌 速度為160r/min~250r/min的條件下攪拌20min~45min，得到過硫酸鹽和預(yù)處理的水