[發明專利]一種利用錳砂催化單過硫酸鹽氧化降解有機污染物的水處理方法

在審

• 申請號: 201711458193.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108002511A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 龐素艷;朱遂一;陳雷;白莉;江進
• 申請（專利權）人: 吉林建筑大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F9/04;C02F101/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 賈澤純

一種利用錳砂催化單過硫酸鹽氧化降解有機污染物的水處理方法，它涉及水處理方法，解決了現有預氧化劑氧化能力弱，易產生有毒有害副產物，使用操作不方便、運行投資費用高的問題。本發明水處理方法：向待處理水中加入單過硫酸鹽，將水引入裝有錳砂的過濾床進行過濾，錳砂催化單過硫酸鹽產生硫酸根自由基對水中有機污染物進行氧化降解，即完成有機物的氧化去除。本發明單過硫酸鹽化學性質穩定，運輸、儲存方便，已被國家正式列入飲用水消毒劑產品目錄，操作簡單，不需要額外增加設備，不改變給水廠原有處理工藝，能夠進行大規模應用，錳砂催化其去除有機物效率高，且剩余單過硫酸鹽作為消毒劑還可以對過濾后水進行消毒處理，不產生有毒有害副產物。

技術領域

本發明涉及飲用水處理領域，尤其涉及一種去除飲用水中有機污染物的方法。

背景技術

隨著人口的增長、工業規模的不斷擴大，生活污水和工業廢水大量排放導致有毒有害物質污染物(如農藥、內分泌干擾物、個人護理用品、藥物等)進入水體，造成地表水源和地下水源嚴重污染，水質不斷惡化，給人們的生活和生產帶來巨大威脅，也給常規飲用水處理工藝帶來了極大的挑戰。為此我國于2007年7月1日全面實施新版《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)，其中極大程度增加了對有機污染物的控制指標，旨在通過增加檢測指標來改善水質不斷惡化的現狀，保證生活飲用水中各種有毒有害因素不影響人類健康和生活質量。

針對水源水中存在的有機污染物，目前采用的主要處理方法就是在常規飲用水處理工藝(混凝→沉淀→過濾→消毒)之前加入預氧化處理技術對有機污染物進行氧化去除。常用的預氧化劑主要有液氯、二氧化氯、過氧化氫、臭氧和高錳酸鉀等。臭氧的氧化能力強，但存在投資大、運行費用高、操作不方便，而且會產生致癌物溴酸鹽的問題。雖然過氧化氫自身的氧化能力不高，但與二價鐵離子在酸性條件下會產生強氧化性的羥基自由基，具有極強的氧化能力，但在反應過程中需要不斷的監控和調整水體的pH值，導致工藝控制過于困難和復雜。二氧化氯具有很強的消毒能力，但與有機物反應會被還原成對人體紅血球具有破壞作用的亞氯酸根，所以存在使用安全風險。氯對有機物具有一定的氧化作用，長期以來被用做給水處理的預氧化劑，但由于氯與水體中多種有機污染物作用生成一系列對人體危害較大的鹵代副產物，因而預氯化逐漸地受到使用限制。高錳酸鉀對去除水中有機污染物具有較強的氧化能力，且不會產生有毒有害副產物，但氧化有機物具有很強的選擇性，只能氧化去除含有不飽和官能團的有機物，如烯烴類化合物和酚類化合物等，對于較難降解的有毒有害有機污染物反應活性低，去除率不高。

因此，研發高效、經濟、便捷的水處理技術去除和控制水中有機污染物正成為水處理行業面臨的巨大挑戰和重要任務。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有預氧化劑(如氯、二氧化氯、過氧化氫、臭氧和高錳酸鉀等)氧化降解有機污染物能力弱，易產生有毒有害副產物，使用操作不方便、運行投資費用高的問題，而提供了一種利用錳砂催化單過硫酸鹽氧化降解有機污染物的水處理方法。

本發明的一種利用錳砂催化單過硫酸鹽氧化降解有機污染物的水處理方法，是通過以下步驟實現的：

一、向待處理水中加入單過硫酸鹽，控制單過硫酸鹽濃度為1～50mg/L；

二、將含有單過硫酸鹽的待處理水引入裝有錳砂的過濾床，進行過濾處理后，即完成利用錳砂催化單過硫酸鹽氧化降解有機污染物的水處理方法。

所述待處理水為地下水，地表水經混凝、沉淀處理后出水，流程見圖1。

所述單過硫酸鹽為單過硫酸鉀、單過硫酸鈉和單過硫酸銨中的一種或幾種的混合物。