[發(fā)明專利]一種利用臭氧控制亞硝胺類物質(zhì)生成的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810029703.5
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108358298A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王萬峰;梁芳;王俊;吳瑞杰;李雪珂
• 申請（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78;C02F1/50
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發(fā)明公開了一種利用臭氧控制亞硝胺類物質(zhì)生成的方法，屬于水體臭氧消毒技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案要點為：一種利用臭氧控制亞硝胺類物質(zhì)生成的方法，具體過程為：取待凈化天然水體，投加臭氧并控制天然水體中臭氧的濃度為≤0.5mg/L或≥4.3mg/L，反應(yīng)時間控制為≤30s或≥15min即達(dá)到天然水體的消毒效果，此過程中臭氧氧化二級胺類化合物生成亞硝胺類物質(zhì)的量較低。本發(fā)明不但可以優(yōu)化臭氧消毒中生成特定污染物的控制條件，而且具有操作簡便、處理成本低廉、不添加任何其它化學(xué)物質(zhì)和減少化學(xué)處理引起的二次污染等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水體臭氧消毒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用臭氧控制亞硝胺類物質(zhì)生成的方法。

背景技術(shù)

我國飲用水消毒曾經(jīng)普遍采用氯氣消毒，但是由于產(chǎn)生大量的鹵代消毒副產(chǎn)物而逐漸被其它消毒劑所取代，飲用水處理過程中越來越多的采用臭氧進(jìn)行氧化及消毒處理。臭氧不但能去除飲用水中的病原微生物，而且對難降解的有毒有害物質(zhì)具有顯著的去除效果，但同時也產(chǎn)生了較高毒性的亞硝胺類物質(zhì)。雖然此類物質(zhì)的濃度水平較低（ng/L級），但由于其具有強致癌性，因此研究水源中主要存在的前提物在臭氧氧化下生成相應(yīng)亞硝胺的規(guī)律是目前的重要問題。

在飲用水生產(chǎn)過程中，國內(nèi)外普遍采用預(yù)氧化技術(shù)降低后續(xù)處理單元的負(fù)荷，導(dǎo)致亞硝胺類物質(zhì)提前產(chǎn)生。從目前的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀看，氧化技術(shù)如臭氧消毒可能帶來二次污染，所以通過對其形成規(guī)律進(jìn)行深入的研究，有目的地選擇有效方法減少其生成的可能性或?qū)⑵渫耆コ?，是減少亞硝胺對飲用水危害的有效途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種過程簡單、成本低廉且經(jīng)濟(jì)實用的利用臭氧控制亞硝胺類物質(zhì)生成的方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，一種利用臭氧控制亞硝胺類物質(zhì)生成的方法，其特征在于具體過程為：取待凈化天然水體，投加臭氧并控制天然水體中臭氧的濃度為≤0.5mg/L或≥4.3mg/L，反應(yīng)時間控制為≤30s或≥15min即達(dá)到天然水體的消毒效果，此過程中臭氧氧化二級胺類化合物生成亞硝胺類物質(zhì)的量較低。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述二級胺類物質(zhì)為DMA、MEA、DEA、Mor或/和Pyr，對應(yīng)的降解產(chǎn)物為NDMA、NMEA、NDEA、NMor或/和Npyr。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述天然水體的pH優(yōu)選為≤4或≥10。

進(jìn)一步優(yōu)選，反應(yīng)過程的反應(yīng)溫度優(yōu)選為≤5℃或≥35℃。

進(jìn)一步優(yōu)選，反應(yīng)過程中通過添加質(zhì)量濃度為25g/L的Na₂S₂O₃作為終止劑控制反應(yīng)結(jié)束。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、本發(fā)明的臭氧消毒條件不但可以作為去除亞硝基二甲胺（NDMA）的技術(shù)條件，還可以控制其它四種亞硝胺類物質(zhì)的生成，以達(dá)到減少和控制臭氧消毒過程中二次污染的目的；

2、本發(fā)明得到了天然有機物在臭氧條件下生成亞硝胺類物質(zhì)的規(guī)律以及生成量最大時的條件，為飲用水臭氧消毒過程中避免亞硝胺類物質(zhì)生成提供依據(jù)；

3、本發(fā)明充分利用臭氧消毒的氧化作用和消毒的便利性，提高天然水體質(zhì)量；

4、本發(fā)明在優(yōu)化臭氧消毒處理效果的同時沒有添加其它化學(xué)物質(zhì)，沒有二次投入，經(jīng)濟(jì)實用。

附圖說明

圖1是實施例五種二級胺類物質(zhì)經(jīng)不同濃度臭氧處理后亞硝胺類物質(zhì)生成量曲線；

圖2是實施例五種二級胺類物質(zhì)經(jīng)不同臭氧處理時間后亞硝胺類物質(zhì)生成量曲線；

圖3是實施例五種二級胺類物質(zhì)經(jīng)臭氧處理中不同pH下亞硝胺類物質(zhì)生成量曲線；