【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及有機污染物污水處理劑，尤其是涉及一種同步生成高鐵酸鉀、高錳酸鉀及鐵錳氧化物的方法。
技術介紹
1、污水中的有機物污染是一個復雜且緊迫的問題，而卡馬西平和磺胺甲噁唑等特定藥物殘留更是加劇了這一挑戰。這些污染物主要源自多個方面，包括城市污水和醫療廢水。隨著城市化進程的快速推進，城市污水中不僅含有大量碳水化合物、蛋白質、油脂等常規有機物，還常常檢測到卡馬西平等抗癲癇藥物和磺胺甲噁唑等抗生素的殘留。這些物質在微生物作用下分解時會大量消耗水中的溶解氧，導致水質惡化。同時，眾多工業領域排放的污水中也含有種類繁多的有機物，其中不乏人工合成物及難以降解的物質，與藥物殘留一同對水體構成了嚴重威脅。此外，有機污水中的烴類化合物，尤其是多環芳香烴，具有致癌性，與藥物殘留共同作用，對水生生態系統構成巨大風險。
2、有機物污染及藥物殘留的危害不容小覷。首先，有機物在水中分解時消耗大量溶解氧，導致水體缺氧，水質惡化，嚴重時甚至引發水體黑臭現象，影響水生生物的生存和繁衍?？R西平和磺胺甲噁唑等藥物殘留則可能對水生生物產生直接的毒性作用，干擾其內分泌系統，影響繁殖和生長。其次，部分有機物在分解過程中會產生氨氮、硫化氫等有毒有害物質，這些物質與藥物殘留一同，不僅直接危害水生生物，還可能通過食物鏈累積，最終影響人類健康。例如，長期暴露于含有卡馬西平等藥物的水體中，人類可能面臨神經系統受損的風險。再者，有機物污染降低了水質的安全性，使得水體中的有害物質含量超標，長期飲用這樣的水可能引發各種健康問題。
3、面對有機物污染及藥物殘留
4、通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：
5、(1)常規高fe(vi)制備過程中產生的物質單一，雖然生成的fe(vi)具有非常強的氧化能力，但是高鐵的衰減過程過快。
6、(2)高鐵生產過程中的固體濾渣通常作為無用廢棄物處理掉。
7、因此，提出本專利技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種同步生成高鐵酸鉀、高錳酸鉀及鐵錳氧化物的方法，該方法中的固體濾渣可回收使用，能同時生成高鐵酸鉀、高錳酸鉀及鐵錳氧化物三種有機物污染污水處理劑。
2、本專利技術提供一種同步生成高鐵酸鉀、高錳酸鉀及鐵錳氧化物的方法，包括以下步驟：
3、(1)取鹽酸和高錳酸鉀混合反應生成氯氣；
4、(2)將氯氣加入到氫氧化鉀溶液中攪拌，然后再加入氫氧化鉀固體，攪拌反應，得到混合溶液；
5、(3)將所述混合溶液過濾，去掉沉淀，保留濾液，在低于5℃條件下，向濾液中加入鐵鹽和錳鹽，攪拌反應；
6、(4)反應后過濾，收集濾液和濾渣，將濾渣清洗后烘干、煅燒，得到鐵錳氧化物；
7、(5)將所述步驟(4)中收集的濾液加入到飽和氫氧化鉀溶液中，重結晶析出晶體，得到高鐵酸鉀和高錳酸鉀的混合物。
8、進一步地，所述步驟(3)中的鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵中的一種。
9、進一步地，所述步驟(3)中的錳鹽為硝酸錳、氯化錳、硫酸錳中的一種。
10、進一步地，所述步驟(3)中的鐵鹽為九水合硝酸鐵，錳鹽為四水合硝酸錳。
11、進一步地，所述步驟(3)中的鐵鹽和錳鹽的摩爾比為(1-6):(1-6)。
12、進一步地，所述步驟(2)中使用濃度為600g/l的氧氧化鉀溶液。
13、進一步地，所述步驟(4)中濾渣烘干溫度為100-110℃，烘干時間為24小時；煅燒過程如下：在惰性氣氛下，首先以5℃/min的速率升溫至680-720℃，維持恒溫熱解3.8-4.2h，然后自然冷卻至室溫。
14、本專利技術提供一種鐵錳氧化物，由上述方法制成。
15、本專利技術提供一種鐵錳氧化物在污水處理中的應用，所述鐵錳氧化物作為雙氧水活化劑，通過活化雙氧水降解污水中卡馬西平和磺胺甲噁唑的含量。
16、進一步地，包括以下步驟：向污水中加入所述鐵錳氧化物，混合均勻后，再加入雙氧水混合均勻。
17、綜上所述，本專利技術具有以下優點：
18、(1)本專利技術的技術方案能夠制備出三種有機污染物污水處理劑，在生產高錳酸鉀和高鐵酸鉀的同時，還利用其中的固體濾渣制備出了鐵錳氧化物，雖然高錳酸鉀的氧化能力不如高鐵酸鉀，但高錳酸鉀的衰減過程更為緩慢，能更持久地降解有機污染物。
19、(2)本專利技術通過在三氧化二鐵材料中引入具有與鐵原子相似原子半徑、電負性和電荷密度的錳原子，獲得負載相似半徑原子的鐵錳氧化物，通過煅燒引起晶格的進一步畸變和氧原子的剝奪進而可改變局部氧原子中的電子自旋密度、提高電子遷移率、引入新的活性中心和加速催化電子轉移反應，從而增強活化雙氧水降解污水中有機污染物的性能。
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1.一種同步生成高鐵酸鉀、高錳酸鉀及鐵錳氧化物的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵中的一種。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的錳鹽為硝酸錳、氯化錳、硫酸錳中的一種。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的鐵鹽為九水合硝酸鐵，錳鹽為四水合硝酸錳。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的鐵鹽和錳鹽的摩爾比為(1-6):(1-6)。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中使用濃度為600g/L的氫氧化鉀溶液。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中濾渣烘干溫度為100-110℃，烘干時間為24小時；煅燒過程如下：在惰性氣氛下，首先以5℃/min的速率升溫至680-720℃，維持恒溫熱解3.8-4.2h，然后自然冷卻至室溫。
8.一種鐵錳氧化物，其特征在于，由權利要求1-7中任一所述的方法制成。
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，包括以下步驟：向污水中加入所述鐵錳氧化物，混合均勻后，再加入雙氧水混合均勻。
...【技術特征摘要】
1.一種同步生成高鐵酸鉀、高錳酸鉀及鐵錳氧化物的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵中的一種。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的錳鹽為硝酸錳、氯化錳、硫酸錳中的一種。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的鐵鹽為九水合硝酸鐵，錳鹽為四水合硝酸錳。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的鐵鹽和錳鹽的摩爾比為(1-6):(1-6)。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中使用濃度為600g/l的氫氧化鉀...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李聰，何征明，章凱，蘇景振，張云澍，袁杰明，李軍，張志遠，
申請(專利權)人：上海理工大學，
類型：發明
國別省市：
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