[發明專利]一種循環再生的水處理方法及其裝置

在審

• 申請號: 202010150283.3
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111285447A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 徐納;朱陽俞
• 申請（專利權）人: 杭州新坐標科技股份有限公司
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467;C02F101/16;C02F101/30
• 代理公司: 杭州華知專利事務所(普通合伙) 33235
• 代理人: 楊秀芳

本發明提供一種分解溶解性有機物和/或氨氮的循環再生的水處理方法，其特征在于，水體中的溶解性有機物和/或氨氮被活性物質氧化，以二氧化碳和/或氮氣的形式從水體中排出，活性物質生成還原態離子M^?(M＝Cl、Br、I)，生成的M^?在電化學作用下失去電子生成氧化態M物質；所述活性物質包括無機載體以及固定于無機載體的氧化態M物質(M＝Cl、Br、I)，所述氧化態M物質指鹵素化合價高于?1價的基團。本放利用活性物質分解溶解性有機物和/或氨氮，同時又通過電化學再生，效率高、成本低、使用方便。

【技術領域】

本發明屬于水處理領域，尤其涉及一種分解溶解性有機物和/或氨氮的循環再生的水處理方法及其裝置。

【背景技術】

水資源是人類生存不可或缺的資源之一，關系到人類的生死存亡，對水的利用和處理，已經成為人類發展重點關注的領域。水體中的氨氮污染和溶解性有機物日益嚴重，威脅人類的健康，也是水處理領域中需要解決的技術問題之一。為了保證供水安全，各國均為生活飲用水中的氨氮濃度和溶解性有機物濃度規定了相關的標準，如我國的生活飲用水衛生標準(GB5749-2006)已經明確規定了供水廠出水的氨氮濃度要低于0.5mg/L、COD低于3mg/L。

隨著技術的發展和更新換代，氨氮和溶解性有機物已經有多種的處理方法，如折點氯化法、化學沉淀法、離子交換法、生物脫氮法、臭氧氧化、光催化氧化和電化學氧化法等等。這些方法各有利弊，需要根據水源中的氨氮和溶解性有機物起始濃度和最終濃度選擇不同的處理方法或者組合使用。目前，針對生活飲用水中氨氮和溶解性有機物的分解，最后一級通常采用以下幾種處理途徑：

(1)RO膜過濾，但是新制RO膜對氨氮過濾效率為90％左右，而經過一段時間的使用，RO膜對氨氮過濾效率會快速下降至50％以下，而且對氨氮小于30mg/L的水質基本沒有作用，過濾效率很差；

(2)活性炭吸附，但是活性炭吸附飽和后就失效了，且吸附后的活性炭屬于危險廢物，隨意丟棄容易造成環境污染；

(3)電化學分解，需要有特殊的陽極材料(如鍍釕銥的鈦網)和特定的電解液(如硫酸鈉或氯化鈉等鹽類物質)，電解溶液的處理又帶來額外的成本，且設施體積比較大。

因此，現有的幾種去除水體中氨氮及溶解性有機物的方法并不理想，存在效率低、成本高、使用不便的問題，尤其當氨氮濃度在50mg/L以下時，基本沒有合適的高效率處理方法。

【發明內容】

針對現有技術中的上述缺陷，本發明提供種一種循環再生的水處理方法及其裝置，利用活性物質分解溶解性有機物和/或氨氮，同時又通過電化學再生，效率高、成本低、使用方便。

本發明的技術解決方案如下：

一種循環再生的水處理方法，其特征在于，水體中的溶解性有機物和/或氨氮被活性物質氧化，以二氧化碳和/或氮氣的形式從水體中排出，所述活性物質包括無機載體以及固定于無機載體的有氧化態M物質(M＝Cl、Br、I)，所述氧化態M物質指鹵素化合價高于-1價的基團；所述氧化態M物質(M＝Cl、Br、I)在分解溶解性有機物和/或氨氮的同時被還原生成還原態離子M^-(M＝Cl、Br、I)，而生成的M^-在電化學作用下失去電子又生成氧化態M物質(M＝Cl、Br、I)。

進一步的，上述氧化態M物質包含包含-MO(M＝Cl、Br、I)中的一種或多種基團。

進一步的，上述無機載體為孔隙率為10％～90％的多孔無機載體。進一步優選孔隙率為50％～90％。

進一步的，上述無機載體的主要成分為氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、硅酸鹽、鋁酸鹽、鋯酸鹽、鈦酸鹽、鋁硅酸鹽中的一種或幾種。

進一步的，上述氧化態M物質通過化學接枝或者物理方法(如吸附、氫鍵)固定于無機載體形成活性物質。