[發明專利]一種氧化還原去除水中溴酸鹽的方法及系統

無效

• 申請號: 200810241415.2
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN101439900A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 董文藝;董紫君;余小海;張曉敏
• 申請（專利權）人: 董文藝
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58;C02F1/70;C02F9/14;C02F3/34;C02F1/64
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所
• 代理人: 胡吉科

技術領域

本發明技術方案涉及水處理技術，具體涉及一種氧化還原去除水中溴酸鹽的方法及系統。

背景技術

水污染導致的飲用水安全性問題嚴重威脅著人們的身體健康，提高凈水效能的同時控制副產物已成為凈水工藝的核心任務。臭氧化組合工藝因其公認的優勢已在許多發達國家得到推廣，并開始在我國采用。但隨著臭氧化工藝的使用，其對飲用水安全性也造成了負面影響。含溴離子的原水在臭氧化過程中就會生成常規水處理工藝難以去除的溴酸鹽。臭氧化凈水工藝在大幅度削減常規污染物和農藥等微污染物的同時，也客觀上使溴酸鹽成為影響居民身體健康的潛在威脅。

溴酸鹽被國際癌癥研究機構定為2B級(較高致癌可能性)的潛在致癌物，動物試驗確認其有致癌性，微生物試驗發現其有致突變性。美國國家環境保護局(EPA)的研究表明：飲用水中溴酸鹽的含量為μg/L級都會有一定的致癌作用，攝入3μg/L的溴酸鹽的致癌風險率為10^-5；攝入5μg/L的溴酸鹽的致癌風險率為10^-4。

世界衛生組織(WHO)建議控制飲用水中溴酸鹽最大含量為25μg/L；美國EPA在第一階段飲用水控制法案中規定飲用水中溴酸鹽的最大容許質量濃度為10μg/L，并將過渡到更為嚴格的標準；我國建設部2005年2月發布的《城市供水水質標準》中給出了10μg/L的溴酸鹽最高允許濃度；2007年7月1日開始在全國范圍內實施的新《生活飲用水衛生標準》中也規定在使用臭氧時，溴酸鹽的最大限制為10μg/L。

盡管溴酸鹽生成量可以通過工藝優化等途徑得到一定程度的控制，但完全避免是不現實的。關于溴酸鹽的去除，國外已經開展了不少研究，主要有膜處理法，離子交換法，生物降解法，活性炭吸附還原法和化學藥劑還原法。UV輻射、高能電子束照射等去除溴酸鹽的實驗室研究也有報道。其中，膜處理法對溴酸鹽的去除效果好，但處理價格較高，同時還會產生一些含高濃度溴酸鹽的廢水需要得到另外的處理；生物降解法對溴酸鹽也有較好的效果，但是需要較長的時間；活性炭吸附法則需要定期更換且費用較高，操作麻煩。

發明內容

為了解決現有技術中存在的去除溴酸鹽所采用的方法中，膜處理法對溴酸鹽的去除效果好，但處理價格較高，同時還會產生一些含高濃度溴酸鹽的廢水需要得到另外的處理；生物降解法對溴酸鹽也有較好的效果，但是需要較長的時間；活性炭吸附法則需要定期更換且費用較高，操作麻煩這些技術問題，本發明提供了一種氧化還原去除水中溴酸鹽的方法。

采用本發明一種氧化還原去除水中溴酸鹽的方法本發明還提供了一種氧化還原去除水中溴酸鹽的系統。

本發明解決現有技術問題所采用的技術方案為：提供了一種氧化還原去除水中溴酸鹽的方法，所述氧化還原去除水中溴酸鹽的方法為通過硫酸亞鐵的還原性去除水中的溴酸鹽。

根據本發明的一優選技術方案：所述氧化還原去除水中溴酸鹽的方法具體包括步驟：第一、通過銨鹽和活性炭的硝化作用控制水中的溶解氧；第二、通過硫酸亞鐵的還原性去除水中的溴酸鹽；第三、通過過濾單元去除水中過量的鐵離子。

根據本發明的一優選技術方案：所述第一步包括子步驟：首先、向水中按照1mgNH₄⁺/4.57mgO₂(以NH₄⁺計)的比例投加銨鹽；其次、通過生物活性炭控制水中的溶解氧為1.5-2.5mg/L。

根據本發明的一優選技術方案：所述第二步為：將10-30mg/L的所述硫酸亞鐵溶液在15℃-25℃，偏堿性條件下投加到經過所述第一步處理過的水中，進行混合攪拌去除水中的溴酸鹽。

根據本發明的一優選技術方案：所述第二步具體為：將所述硫酸亞鐵溶液在20℃，pH值為8的條件下投加到經過所述步驟A處理過的水中，混合攪拌反應15min-20min去除水中的溴酸鹽。

根據本發明的一優選技術方案：所述第三步具體為利用生物活性炭的截留吸附作用去除水中過量的鐵離子，所述生物活性炭為碳柱，所述碳柱的高度為0.8m-1m，EBCT控制在10min-25min，反沖洗采用水沖的方式，沖洗水強度為10m².s-20L/m².s，時間為5min-15min。

本發明還提供了一種氧化還原去除水中溴酸鹽的系統，所述氧化還原去除水中溴酸鹽的系統包括：控制水中溶解氧的預處理工作段、去除溴酸鹽的氧化還原工作段和過濾處理工作段，其中，所述預處理工作段與所述氧化還原工作段連接，所述氧化還原工作段與所述過濾處理工作段連接。