[發明專利]羥基自由基殺滅水華微藻與礦化有機污染物處理系統及其方法

有效

• 申請號: 201810477028.2
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108585283B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 白敏冬;余憶玄;張芝濤;田一平
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

羥基自由基殺滅水華微藻與礦化有機污染物處理系統及其方法，設有羥基自由基強氧化預處理系統、羥基自由基礦化有機污染物系統、次氯酸鈉消毒單元、中央控制系統、余氯在線監測儀、混凝沉淀池、砂濾池、清水池、次氯酸鈉存儲罐、機械泵、控制器、水流量計、電磁閥和單元出水閥；羥基自由基強氧化預處理系統設有羥基自由基強氧化預處理裝置、第1水射流空化液液溶解裝置和第1余氯在線監測儀；羥基自由基礦化有機污染物系統包括羥基自由基礦化有機污染物裝置、第2水射流空化液液溶解裝置、第2余氯在線監測儀。

技術領域

本發明涉及水華微藻以及有機污染物處理，尤其是涉及羥基自由基殺滅水華微藻與礦化有機污染物處理系統及其方法。

背景技術

湖泊水或河流水庫區水是我國重要的地表水飲用水源，隨著經濟的發展，地表水飲用水源營養鹽負荷日益增加，水體中主要的污染指標如化學需氧量、總磷和氨氮等的升高，導致藻類在春夏季節大量繁殖。近年來，我國的滇池、巢湖、太湖等大型淡水湖泊基本都處于富營養化狀態。湖泊中水華大量暴發，水體異常腥嗅，且呈深褐色，藻類死亡導致水質進一步惡化，并大量釋放出藻毒素等有機污染物，嚴重威脅城市飲用水供水安全。

現階段我國大部分水廠采用的是混凝-沉淀-過濾-氯消毒的凈水工藝。但當值藻類爆發生長期，藻類細胞可能向胞外分泌可溶性有機物。藻類分泌的此類物質主要由含氮物質和戊糖膠類物質組成，在混凝沉淀階段將與混凝劑中的鐵鹽、鋁鹽等形成絡合物懸浮于水中，不利于脫穩，無法有效沉淀藻類。經過混凝沉淀池后水中藻類仍可達到10⁵cells/mL左右，高密度的藻類隨后進入濾池，容易造成濾池的堵塞。由此可見，傳統的“混凝-沉淀-過濾-氯消毒”方式不能很好地殺死和去除藻類。此外，藻類產生的藻毒素和次級代謝產物如致嗅物質等化學結構較為穩定，常規氯消毒工藝很難將其氧化降解。李學艷等(李學艷,馬軍,陳忠林,等.若干氧化劑對水中嗅味物質2-MIB的氧化去除[J].黑龍江大學自然科學學報,2007,24(01):76-80)研究發現KMnO₄、H₂O₂以及NaClO等消毒劑幾乎無法氧化降解2-甲基異莰醇。

我國針對高藻飲用水的相關專利已有如下報道。

中國專利CN106044875A公開一種高藻水的處理方法及處理系統，使用添加不同濾料的方法來濾除高藻，但該方法需要經常更換膜，成本較高。中國專利CN104176839A公開一種使用膜處理和粉末活性炭投加的處理系統，但使用的膜片需要化學清洗，投加的粉末活性炭吸附在膜表面也可能加劇膜污染。中國專利CN104925920A公開一種物化強化滅藻的方法，在預處理前同時投加銅鹽與氯，氯自由基可破壞藻細胞壁的完整性，銅離子作用于細胞質。但對藻類細胞壁的破壞可能造成藻內溶質的溢出，釋放出藻毒素。中國專利CN101948153A公開了一種高藻水原水的超聲波-紫外線耦合預處理裝置，但該方法的處理量僅為3m³/h，較難實現自來水廠的應用。

綜合分析以上高藻水處理技術，物理法雖不會造成藻細胞破裂釋放胞內溶質，但需要經常更換濾膜，成本較高。傳統化學法雖能有效殺滅藻類，但容易造成二次污染，生成有毒消毒副產物。紫外法等高級氧化技術生成的羥基自由基能快速殺滅藻類礦化有機污染物，但大部分的高級氧化技術水處理量小，無法實現水廠規?；膽谩Ｒ虼?，研發應急供水技術裝備，安全有效的殺滅高藻、礦化有機污染物，保障群眾生活用水，對維護社會穩定具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供羥基自由基殺滅水華微藻與礦化有機污染物處理系統及其方法。

本發明設有羥基自由基強氧化預處理系統、羥基自由基礦化有機污染物系統、次氯酸鈉消毒單元、中央控制系統、余氯在線監測儀、混凝沉淀池、砂濾池、清水池、次氯酸鈉存儲罐、機械泵、控制器、水流量計、電磁閥和單元出水閥；

所述羥基自由基強氧化預處理系統設有羥基自由基強氧化預處理裝置、第1水射流空化液液溶解裝置和第1余氯在線監測儀；