[發(fā)明專利]一種控制飲用水中鹵代消毒副產(chǎn)物的處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710972093.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107879522A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜蕾;牛志廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/08
• 分類號(hào): C02F9/08;C02F101/36
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 王麗英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飲用水處理方法，特別涉及一種一種降低飲用水中鹵代消毒副產(chǎn)物含量的處理方法。

背景技術(shù)

加氯消毒具有消毒效果優(yōu)良、價(jià)格低廉、貨源充足、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作便利且具有余氯的后續(xù)消毒作用等優(yōu)點(diǎn)，目前仍是國(guó)內(nèi)外使用最為普遍的飲用水消毒方法，我國(guó)超過(guò)99.5％的給水廠仍采用氯消毒處理工藝。我國(guó)城市飲用水水源主要為地表水，其中的天然有機(jī)物質(zhì)和人類活動(dòng)產(chǎn)生的其它溶解性有機(jī)物以及水中部分的溴化、碘化有機(jī)物，都易與氯消毒劑反應(yīng)，產(chǎn)生多種鹵代消毒副產(chǎn)物。水體中的消毒副產(chǎn)物對(duì)人體健康存在極大危害，具有較強(qiáng)的致癌、致畸、致突變或內(nèi)分泌干擾效應(yīng)。當(dāng)前，已知消毒副產(chǎn)物多達(dá)600余種，主要包括三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵代酮、鹵乙腈、鹵代硝基甲烷等。其中，三鹵甲烷和鹵乙酸是最為常見(jiàn)且相對(duì)含量較高的兩類消毒副產(chǎn)物。三鹵甲烷主要包括氯仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、溴仿四種揮發(fā)性鹵代烴。已有流行病學(xué)和毒理學(xué)研究表明，三鹵甲烷具有遺傳毒性和生殖毒性，且相關(guān)研究已確認(rèn)飲用水中高濃度的三鹵甲烷能導(dǎo)致人體的膀胱癌、結(jié)腸癌、直腸癌等消化系統(tǒng)癌癥。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)已將四種三鹵甲烷列為人類可能或可疑致癌物，并分別將氯仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、溴仿的可致癌等級(jí)劃為2B、2B、3、3。鹵乙酸是一類沸點(diǎn)高、難揮發(fā)的鹵代有機(jī)物，其“三致”作用強(qiáng)，單位致癌風(fēng)險(xiǎn)比三鹵甲烷高。此外，鹵代酮、鹵乙腈、鹵代硝基甲烷等消毒副產(chǎn)物雖然在水體中含量不高，但其遺傳毒性和生殖毒性較強(qiáng)，危害不容忽視。越來(lái)越多研究表明鹵代消毒副產(chǎn)物對(duì)人體存在巨大的健康風(fēng)險(xiǎn)，因此非常有必要降低鹵代消毒副產(chǎn)物的生成和對(duì)已生成的鹵代消毒副產(chǎn)物進(jìn)行去除。

目前去除飲用水中鹵代消毒副產(chǎn)物的方法，主要包括曝氣法、活性炭吸附法及膜分離法。雖然這些方法對(duì)消毒副產(chǎn)物都能進(jìn)行一定程度的去除，但是都有一定的弊端。例如，曝氣法無(wú)法去除鹵乙酸等非揮發(fā)性質(zhì)的消毒副產(chǎn)物，活性炭吸附法對(duì)于水中的高濃度的有機(jī)物去除效果不佳且價(jià)格昂貴，膜分離技術(shù)使用壽命較短、易于污染。因此，非常有必要研發(fā)一種安全、高效、經(jīng)濟(jì)的去除水中鹵代消毒副產(chǎn)物的技術(shù)，使其可應(yīng)用于城市給水處理廠，保障供水安全性同時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，不會(huì)明顯改變水質(zhì)的口感。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種降低了水廠出水中的鹵代消毒副產(chǎn)物含量，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的控制飲用水中鹵代消毒副產(chǎn)物的處理方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種控制水中鹵代消毒副產(chǎn)物的處理方法，包括以下步驟：

(1)源水經(jīng)源水管進(jìn)入集水井，在源水管出水口端投加高錳酸鉀進(jìn)行預(yù)氧化，所述的高錳酸鉀投加量為0.5～2.0mg/L；

(2)取水泵房從集水井取水并添加混凝劑混凝后進(jìn)行沉淀、過(guò)濾，過(guò)濾后的水加氯或氯胺消毒；

(3)消毒后的水樣先調(diào)節(jié)PH至7～10，然后采用波長(zhǎng)為150～280nm的紫外光進(jìn)行照射處理，利用消毒副產(chǎn)物在該波段的吸收特性實(shí)現(xiàn)光降解。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明對(duì)鹵代消毒副產(chǎn)物的控制方法可以概括為兩個(gè)方面：源頭控制：消毒之前對(duì)源水進(jìn)行高錳酸鉀預(yù)氧化，減少水中鹵代消毒副產(chǎn)物前體物質(zhì)，消毒時(shí)所投加的消毒劑(氯或氯胺)等便無(wú)法與前體物質(zhì)反應(yīng)生成鹵代消毒副產(chǎn)物。末端控制：對(duì)消毒后水樣進(jìn)行紫外光照射，利用鹵代消毒副產(chǎn)物的紫外吸收特性對(duì)已經(jīng)形成的鹵代消毒副產(chǎn)物進(jìn)行降解。

本發(fā)明中鹵代消毒副產(chǎn)物的去除效果良好，能有效降低水中的三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵乙腈等鹵代消毒副產(chǎn)物，因此有效降低了出水中的致畸致毒性物質(zhì)。

本發(fā)明容易實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改造，與原有常規(guī)工藝相結(jié)合，能有效降低自來(lái)水中鹵代消毒副產(chǎn)物含量，是一種安全、高效、經(jīng)濟(jì)的處理工藝。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的控制飲用水中鹵代消毒副產(chǎn)物的處理方法的工藝流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如附圖所示的一種控制水中鹵代消毒副產(chǎn)物的處理方法，包括以下步驟：

(1)源水經(jīng)源水管進(jìn)入集水井，在源水管出水口端投加高錳酸鉀進(jìn)行預(yù)氧化，所述的高錳酸鉀投加量為0.5～2.0mg/L。

本步驟(1)中，源水管末端設(shè)有預(yù)氧化劑高錳酸鉀投加系統(tǒng)，因預(yù)氧化劑需與水的接觸達(dá)到一定時(shí)間才能產(chǎn)生效果，故選擇的高錳酸鉀投加點(diǎn)位于源水管末端，可以采用離心泵投加，混合方式優(yōu)選水力混合。