[發(fā)明專利]一種中壓紫外催化過一硫酸鹽協(xié)同氯胺對(duì)水廠濾后水消毒的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410418655.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN104150562A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬軍;羅從偉;江進(jìn);劉永澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/32
• 分類號(hào): C02F1/32;C02F1/50
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種飲用水消毒方法，具體涉及一種過一硫酸鹽協(xié)同氯胺強(qiáng)化中壓紫外消毒方法。

背景技術(shù)

近些年，飲用水安全和衛(wèi)生問題引起了全球的關(guān)注，水質(zhì)安全保障已經(jīng)成為了全球性的重大戰(zhàn)略問題。微生物是水傳播疾病的重要原因，水中致病微生物的去除與控制是確保水質(zhì)安全的基礎(chǔ)。

目前飲用水消毒主要采用氯及氯化物消毒、臭氧消毒、紫外線消毒以及某些重金屬離子消毒等方法。但是這些傳統(tǒng)的消毒方式在應(yīng)用時(shí)都有很大的弊端。例如：氯消毒后會(huì)產(chǎn)生如三氯甲烷等消毒副產(chǎn)物，而且氯消毒工藝對(duì)于賈第鞭毛蟲以及隱孢子蟲等的去除效果差。臭氧消毒生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜，投資較大，而且容易產(chǎn)生溴酸鹽等致癌物質(zhì)。紫外消毒由于能夠有效的破壞細(xì)菌微生物的DNA結(jié)構(gòu)，從而能夠殺死細(xì)菌微生物并使其失去自我繁殖能力，消毒殺菌的效果比較好，而且產(chǎn)生較少的副產(chǎn)物從而越來越受到重視，但是由于傳統(tǒng)的低壓紫外消毒效果受水質(zhì)影響較大，特別是一些顆粒物質(zhì)和能夠吸收紫外光的有機(jī)物質(zhì)大大影響紫外光子在水體中的傳質(zhì)效率，而且要達(dá)到很好的消毒效果所需要的紫外燈管數(shù)量較多，設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行麻煩。傳統(tǒng)的紫外過氧化氫和紫外消毒技術(shù)不能保障管網(wǎng)中的持續(xù)滅菌作用，需要后續(xù)投加大量的氯或者氯胺保障管網(wǎng)中持續(xù)消毒，控制消毒副產(chǎn)物的效果并沒有做到最優(yōu)，而且過氧化氫過量投加為無用消耗并殘留在水中，沒有做到節(jié)能最優(yōu)化和各工藝段的有效銜接。另外在天然水體中氯離子量少時(shí)，單純的投加過硫酸鹽原位產(chǎn)生的Cl₂量不能保證足夠的管網(wǎng)持續(xù)消毒效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種中壓紫外催化過一硫酸鹽協(xié)同氯胺對(duì)水廠濾后水消毒的方法，充分發(fā)揮中壓紫外、過一硫酸鹽、氯胺的殺毒消菌的協(xié)同作用，可以高效對(duì)細(xì)菌微生物進(jìn)行控制，并減少藥劑投加量及消毒副產(chǎn)物，保障管后續(xù)給水管網(wǎng)中對(duì)水消毒滅菌的持續(xù)性，保證飲用水安全。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種中壓紫外催化過一硫酸鹽協(xié)同氯胺對(duì)水廠濾后水消毒的方法，如圖1所示，具體按以下步驟進(jìn)行：

將過一硫酸鹽加入到水廠濾池出水中，經(jīng)過管道混合器以后，得到濃度為0.2-0.4mmol/L的混合液，混合液進(jìn)入到中壓紫外消毒反應(yīng)器進(jìn)行消毒，紫外線的投加劑量為10-20mj/cm²，反應(yīng)器內(nèi)消毒時(shí)間為5-10min，在紫外線消毒器末端投加0.3-0.4mg/L氯胺，完成中壓紫外催化過一硫酸鹽協(xié)同氯胺消毒。

本發(fā)明中，所述過一硫酸鹽投加方式以過一硫酸鹽溶液的形式投加。

本發(fā)明中，所述的過一硫酸鹽為過一硫酸鉀、過一硫酸鈉和過一硫酸銨中的一種或幾種按任意比例的組合。

本發(fā)明中，所述氯胺為氯化銨溶液。

本發(fā)明的中壓紫外催化過一硫酸鹽協(xié)同氯胺對(duì)水廠濾后水消毒方法的原理為：

(1)中壓多譜段紫外線因其波長(zhǎng)范圍寬(200-300nm)，對(duì)不同種類微生物及微生物的不同部分都可以通過不同波長(zhǎng)紫外線來進(jìn)行破壞，從而起到一部分消毒殺菌作用。

(2)過一硫酸鹽在紫外線照射時(shí)能夠產(chǎn)生氧化能力比較強(qiáng)的硫酸自由基(SO₄^-·)和羥基自由基(OH·)，可以進(jìn)一步對(duì)抗紫外的一些細(xì)菌微生物進(jìn)行滅活作用，減少了紫外線劑量，同時(shí)能夠降解水中的部分有機(jī)物質(zhì)，能夠有效提高水質(zhì)。具體反應(yīng)如下：

HSO₅^-+hv→SO₄^-·+OH·

(3)氯胺和過一硫酸鹽本身都具有一定的緩慢消毒作用，而且過一硫酸鹽鹽能夠跟氯氨能夠產(chǎn)生Cl₂，從而能夠更好的保障對(duì)水的持續(xù)穩(wěn)定的消毒，而且減少了消毒副產(chǎn)物的生成。具體反應(yīng)如下：

HSO₅^-+2Cl^-+2H⁺→Cl₂+HSO₄^-+H₂O

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)整合了中壓紫外、過硫酸鹽、氯胺消毒方法，在各自發(fā)揮其消毒作用的前提下，利用它們之間的反應(yīng)，強(qiáng)化了消毒效果以及保障了管網(wǎng)中持續(xù)消毒作用；

(2)消毒過程中降低了紫外、過一硫酸鹽和氯胺投加劑量，使得消毒成本降低；

(3)整個(gè)反應(yīng)所需要的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作易行，管理維護(hù)比較方便；

(4)消毒過程中所投加的藥劑無毒無害，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；