[發明專利]一種利用多相催化劑強化液氯氧化消毒的水處理方法

無效

• 申請號: 200910071653.8
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN101514065A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 馬軍;江進;龐素艷;劉永澤;皇甫小留
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/76;C02F1/52;C02F1/28;C02F3/10;C02F3/34;C02F1/50
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 金永煥

技術領域

本發明涉及一種水處理的方法。

背景技術

2007年7月我國頒布了新的《生活飲用水標準》(GB5749-2006)，新標準的頒布，給我國飲用水處理領域帶來了嚴峻的挑戰。因此，研究開發高效、可行、經濟、方便的強化去除水中污染物的技術，保障飲用水的安全性，這是飲用水處理研究者面臨的艱巨任務。液氯作為氧化劑和消毒劑在飲用水處理過程中使用最為廣泛，具有來源廣泛，投加設備簡單，價格低廉且可以保證消毒后水中余氯含量等優點，是目前應用歷史最久，最為廣泛和有效的消毒和預氧化方法。同時液氯作為氧化劑和消毒劑在預氧化和消毒工藝中還具有氧化能力弱，降解有機污染物速度慢；受pH影響大，在中性偏堿性條件下氧化能力更弱；在反應過程中易發生取代反應，產生有毒、有害氯代副產物(如三氯甲烷、氯乙酸等致癌性消毒副產物)的缺點。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有液氯作為氧化劑和消毒劑在預氧化和消毒工藝中氧化能力弱、降解有機污染物速度慢；受pH值影響大，在中性弱堿性條件下氧化能力更弱；在反應過程中易發生取代反應，產生有毒、有害的鹵代副產物的問題，而提供了一種利用多相催化劑強化液氯氧化消毒的水處理方法。

利用多相催化劑強化液氯氧化消毒的水處理方法按以下步驟進行：一、預氧化處理：向裝有多相催化劑的預氧化反應池中加入待處理水和液氯，進行預氧化處理；二、混凝、沉淀處理：將處理后的水輸入至混凝池，加入混凝劑后進行混凝、沉淀處理；三、過濾處理：將沉淀后的水輸入至裝有生物活性炭的濾池進行過濾處理；四、消毒處理：將過濾處理后的水輸入至裝有多相催化劑的消毒反應池，同時加入液氯進行消毒處理，即完成水處理。其中步驟一和步驟四中的多相催化劑為人造沸石、天然沸石、陰離子交換樹脂、鐵金屬氧化物、氧化鋁中的一種或幾種的混合物，多相催化劑的布置形式為懸浮式、固定床式和反應墻式，布置為懸浮式的多相催化劑在水中投加量為0.1～10g/L，布置為固定床式多相催化劑厚為0.3～1.0m，布置為反應墻式多相催化劑厚為0.2～1.0m；步驟一和步驟四中液氯在預氧化和消毒中所用的質量濃度為0.5～5.0mg/L。

本發明在整個反應過程中兩次加入多相催化劑強化液氯對水中有機污染物(各種酚類化合物、農藥、藥物、消毒劑、表面活性劑、多環芳烴、雜環化合物等)及藻類、嗅味、色度、濁度和重金屬去除的氧化效能，擴大液氯氧化的pH值范圍，在pH為7.0～9.0環境下液氯的氧化能力降低幅度不超過10％，同時還抑制了氧化過程中取代反應的發生，減少了有毒、有害鹵代副產物的生成，為液氯預氧化和消毒提供了更廣闊的應用前景。

本發明利用多相催化劑強化液氯氧化對二級出水進行氧化處理，將傳統的污水處理工藝與多相催化劑強化液氯氧化技術結合起來，既提高了二級出水中有機物的去除效率，又對出水達到了消毒的目的，而且還減少出水中鹵代副產物的生成。

附圖說明

圖1為按具體實施方式十六的水處理方法處理水中有機物芘的降解曲線圖，圖1中“▲”為利用多相催化劑強化液氯氧化去除水中有機物芘的降解曲線，“■”為單獨液氯氧化去除水中有機物芘的降解曲線。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式利用多相催化劑強化液氯氧化消毒的水處理方法按以下步驟進行：一、預氧化處理：向裝有多相催化劑的預氧化反應池中加入待處理水和液氯，進行預氧化處理；二、混凝、沉淀處理：將處理后的水輸入至混凝池，加入混凝劑后進行混凝、沉淀處理；三、過濾處理：將沉淀后的水輸入至裝有生物活性炭的濾池進行過濾處理；四、消毒處理：將過濾處理后的水輸入至裝有多相催化劑的消毒反應池，同時加入液氯進行消毒處理，即完成水處理。其中步驟一和步驟四中的多相催化劑為人造沸石、天然沸石、陰離子交換樹脂、鐵金屬氧化物、氧化鋁中的一種或幾種的混合物，多相催化劑的布置形式為懸浮式、固定床式和反應墻式，布置為懸浮式的多相催化劑在水中投加量為0.1～10g/L，布置為固定床式多相催化劑厚為0.3～1.0m，布置為反應墻式多相催化劑厚為0.2～1.0m；步驟一和步驟四中液氯在預氧化和消毒中所用的質量濃度為0.5～5.0mg/L。

本實施方式步驟一中多相催化劑的加入將擴大液氯的pH范圍，使得本方法可在應用在弱堿性環境中。

本實施方式步驟一中預氧化處理的目的是為了通過預氧化處理去除一部分混凝、沉淀、過濾不能去除的有機物，同時強化混凝處理。