[發(fā)明專利]水處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110646780.7
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113354044B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡洪營;曹可凡;陳卓;巫寅虎;施琦
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: C02F1/50
• 分類號: C02F1/50;C02F1/78;C02F1/76;G16C20/30;G16C20/90
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發(fā)明提供了一種水處理的方法，所述水處理方法依次包括對待處理水進(jìn)行臭氧消毒處理以及氯消毒處理，進(jìn)一步，本發(fā)明通過對臭氧消毒處理以及氯消毒處理過程中的協(xié)同效應(yīng)的考察和協(xié)同增強(qiáng)系數(shù)確定，建立了臭氧?氯協(xié)同消毒工藝的函數(shù)模型并可以基于該模型并根據(jù)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)或要求而優(yōu)化消毒劑的用量以提高消毒單元的經(jīng)濟(jì)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理、消毒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水的臭氧-氯氣聯(lián)合 滅活的處理方法，尤其地，適合再生水的處理。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化的發(fā)展，全球逐漸或已經(jīng)面臨嚴(yán)峻的水資源短缺、水環(huán)境污 染、水生態(tài)破壞和水空間萎縮等水安全問題。再生水利用是解決這些問題的 重要途徑，也是各國高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇，因而受到了高度的重視。

再生水安全高效利用的關(guān)鍵是水質(zhì)安全保障與風(fēng)險(xiǎn)控制。其中微生物風(fēng) 險(xiǎn)是亟需優(yōu)先關(guān)注的問題。一些病原菌和病毒(如軍團(tuán)菌、腸道病毒等)可 以通過介水傳播，在污水處理廠出水中仍含有大量微生物，健康風(fēng)險(xiǎn)大。再 生水廠作為再生水利用的重要環(huán)節(jié)，需要安全高效的消毒系統(tǒng)。

臭氧消毒和氯化消毒是傳統(tǒng)的消毒技術(shù)，這些消毒方式不能完全滿足再 生水微生物安全保障日趨嚴(yán)格的控制要求。研究發(fā)現(xiàn)，使用單一消毒工藝時(shí)， 微生物的滅活往往會出現(xiàn)“拖尾”現(xiàn)象，微生物難以被完全滅活。同時(shí)，單 一消毒技術(shù)也難以滅活某些消毒抗性菌，這有可能造成細(xì)菌復(fù)活、膜污染、 管網(wǎng)腐蝕等不良后果。消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生也是一大隱憂，受到了廣泛關(guān)注。 因此，應(yīng)當(dāng)將臭氧消毒和氯化消毒聯(lián)用，提升消毒效率，同時(shí)降低微生物的 復(fù)活和毒性副產(chǎn)物的生成，從而實(shí)現(xiàn)再生水廠消毒系統(tǒng)的優(yōu)化升級。

當(dāng)使用兩種消毒工藝時(shí)，消毒負(fù)荷分配和工藝優(yōu)化變得困難。僅使用一 種消毒工藝時(shí)，微生物滅活效果和消毒劑投加量之間的關(guān)系較為簡單，是一 元函數(shù)，容易調(diào)控工藝運(yùn)行，避免過量的消毒劑投加。但是，當(dāng)使用兩種消 毒工藝時(shí)，微生物滅活效果和消毒劑投加量之間的關(guān)系比較復(fù)雜，是二元函 數(shù)，難以精準(zhǔn)控制，容易造成消毒劑投加劑量過多或不足，導(dǎo)致工藝運(yùn)行不 夠高效。因此，需要提出臭氧-氯聯(lián)用消毒工藝的運(yùn)行優(yōu)化方法。

綜上所述，當(dāng)前亟需提出一種再生水臭氧-氯協(xié)同消毒技術(shù)及其運(yùn)行優(yōu) 化方法，實(shí)現(xiàn)再生水的安全高效消毒。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

現(xiàn)有的消毒模型(如Chick模型)主要適用于只使用一種消毒劑的情況。 然而，當(dāng)兩種消毒技術(shù)結(jié)合在一起時(shí)，很難描述滅活率和消毒劑用量之間的 關(guān)系。由于缺乏消毒模型，難以系統(tǒng)地描述和量化再生水協(xié)同消毒工藝，不 利于再生水廠運(yùn)行。因此，有必要建立一個(gè)定量模型來描述協(xié)同消毒過程。

鑒于此，本發(fā)明首要的目的是探索和模擬順序臭氧-氯消毒對再生水消 毒的協(xié)同效應(yīng)。通過比較單一臭氧、單一氯和順序臭氧-氯的消毒效率，進(jìn) 一步通過測量氯衰減來揭示和量化順序臭氧-氯的協(xié)同效應(yīng)。

進(jìn)一步，本發(fā)明也提供了一個(gè)定量模型，通過引入?yún)f(xié)同增強(qiáng)系數(shù)來預(yù)測 微生物的滅活率。本發(fā)明可以解釋協(xié)同作用的機(jī)理，為協(xié)同消毒提供建模方 法，從而有助于優(yōu)化再生水廠的消毒單元的工作方式，提高消毒效率。

用于解決問題的方案

申請人發(fā)現(xiàn)通過如下方法能夠解決上述問題：

[1].本發(fā)明提供了一種水處理的方法，其中，所述水處理方法依次包括 對待處理水進(jìn)行臭氧消毒處理以及氯消毒處理，并且

借助如下式(1)的滅活函數(shù)調(diào)整所述臭氧消毒處理中臭氧的用量以及 氯消毒處理中氯消毒劑的用量，

R＝R₁+β(C_O3)·R₂ (1)