[發明專利]一種紫外光同步去除水中亞氯酸鹽和新興有機微污染物的方法

在審

• 申請號: 201911381660.8
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111087036A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 周石慶;王玨;卜令君;祝淑敏;伍洋濤;孫聚龍
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/76;C02F101/30
• 代理公司: 長沙準星專利代理事務所(普通合伙) 43241
• 代理人: 袁崇建

本發明屬于水處理領域，公開了一種紫外光同步去除水中亞氯酸鹽和新興有機微污染物的方法，該方法能夠去除亞氯酸鹽、藥物、個人護理品、內分泌調節物、溴代阻燃劑、農藥、藻毒素、嗅味物質等各種對人體健康和生態環境具有風險的難降解有機微污染物。具體是通過利用自來水廠二氧化氯預氧化或出廠水二氧化氯消毒后產生的主要無機副產物亞氯酸鹽，然后通過紫外光輻射，產生大量的羥基自由基、氯自由基和氯氧自由基攻擊微污染物，從而實現對亞氯酸鹽和微污染物同步降解。本方法操作簡單，效果明顯，使用安全，可同步去除水中的亞氯酸鹽和多種新興有機微污染物，并達到一定程度的礦化。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，特別涉及一種紫外光同步去除水中亞氯酸鹽和新興有機微污染物的方法。

背景技術

在生活飲用水生產中，全國大約有32.8％的自來水廠采用二氧化氯進行預氧化或出廠水消毒。雖然二氧化氯消毒產生的有機消毒副產物較其他消毒方式少，但采用二氧化氯消毒不可避免的會產生無機消毒副產物，主要成分為亞氯酸鹽。由于亞氯酸鹽能破壞紅細胞，導致高鐵血紅蛋白血癥和溶血性貧血，同時對動物的生長產生發育毒性、內分泌毒性和神經毒性，中國衛生部和世界衛生組織已對生活飲用水中亞氯酸鹽做出了明確的限值，需小于0.7mg/L。新興有機微污染物主要包括藥物與個人護理品、內分泌干擾物、溴代阻燃劑、農藥、藻毒素、嗅味物質等，其中一部分為致癌、致畸、致突變物質。在世界范圍內地表水、地下水以及生活飲用水中均有檢出新興有機微污染物，雖然其濃度在水體中的殘留濃度較低，通常不易產生急性毒性，但由于長期存在于環境中，食物鏈不斷積累作用可能存在慢性毒性的潛在可能。還有報道指出，在人體某些組織或體液中檢測到一定濃度的不同新興有機污染物殘留類污染物的分布。

目前，水處理工藝對亞氯酸鹽和新興有機微污染物的去除效率極低。因此，尋求在水中同步去除亞氯酸鹽和新興有機微污染物的工藝，有效提高水質，讓人民群眾喝上安全健康高質量的飲用水具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是以高效快捷的方式解決飲用水中普遍存在的亞氯酸鹽和多種有毒有害新興有機微污染物的問題，提供了一種利用紫外光與有害物質亞氯酸鹽協同作用同步去除水中的亞氯酸鹽和新興有機微污染物的方法。

本發明的技術方案是，提供一種紫外光同步去除水中亞氯酸鹽和新興有機微污染物的方法，其特征在于，具體步驟包括：利用自來水廠二氧化氯預氧化或出廠水二氧化氯消毒后產生的主要無機副產物亞氯酸鹽，然后進行紫外光輻射以同步去除水中亞氯酸鹽和新興微污染物。

進一步地，所述亞氯酸鹽為亞氯酸鈉、亞氯酸鎂、亞氯酸鋇及其其他鹽中任意一種或幾種混合。

進一步地，所述微污染物包括藥物、染料、個人護理品、內分泌調節物、溴代阻燃劑、農藥、藻毒素、嗅味物質等。

進一步地，所述的亞氯酸鹽自來水廠二氧化氯預氧化或出廠水二氧化氯消毒后產生的主要無機副產物亞氯酸鹽。

進一步地，所述光源采用低壓汞燈、中壓汞燈、高壓宮燈、鹵素燈、真空紫外燈、紫外發光二極管、UV-A、UV-B及UV-C中的任意一種或幾種組合。

進一步地，所述水中初始pH為2.0～11.0。

進一步地，所述輻射方式為表面輻照式、浸沒式或過流式。

本發明的原理是依靠水中的亞氯酸鹽在光照條件下產生羥基自由基(HO·)，氯氧自由基(ClO·)，氯自由基(Cl·)和氧自由基(O·^-/O·)。氧自由基由亞氯酸鹽光照及亞氯酸鹽光照產生的次氯酸和二氧化氯光照產生，氧自由基穩定性差，會迅速與水反應生成羥基自由基，氯氧自由基由亞氯酸鹽光照及亞氯酸鹽光照產生的二氧化氯光照產生，氯自由基由亞氯酸鹽光照產生的次氯酸鹽光照產生。

ClO₂^-→ClO·+O·^-