一種處理微汙染水源水的方法

2023-05-01 05:58:46

專利名稱：一種處理微汙染水源水的方法
技術領域：
本發明涉及水處理技術領域，具體涉及一種處理微汙染水源水的方法。
背景技術：
水是寶貴的自然資源，是人類和一切生物賴以生存的物質基礎。全球總儲水量估計為13. 9X IO1V,但其中淡水總量僅佔2. 53%為0. 36X 1017m3。淡水資源的69%是冰川， 主要位於地球的兩極和高山地區；可供人們直接利用的淡水主要以地表水和淺層地下水的形式存在，儲量還不到全球淡水總量的0. 3%。我國淡水資源人均佔有量2340m3，約為世界人均佔有水量的1/4，被列為最貧水的 13個國家之一，全國668個城市有400多個缺水。與此同時，工業，特別是有機化工、石油化工、醫藥、農藥、殺蟲劑及除草劑等生產工業的迅速發展，有機化合物的產量和種類不斷增加，各種生產廢水和生活汙水未達到排放標準就直接進入水體，致使82%的水域和93%的城市地下水源受到汙染；國家環保部公布的《2010年中國環境狀況公報》表明，2010年，全國廢水排放總量為617. 3億噸，比上年增加4. 7%。全國地表水汙染依然嚴重。七大水系水質總體為輕度汙染，湖泊(水庫)富營養化問題突出。這些問題使得自來水水質變差，對人體健康存在潛在威脅。針對微汙染水源水的特點，國內外普遍採用生物氧化、化學氧化、膜分離技術、活性炭吸附等處理方法。這些技術的單獨使用，存在著處理時間長、處理量小、處理成本高、效率低等問題。目前國內外也在積極開展幾種處理技術聯合起來處理微汙染水源水，如使臭氧-生物活性炭技術、生物預處理-常規處理工藝等。高級氧化技術是指在水處理過程中充分利用自由基(如OH ·)的活性，快速徹底氧化有機汙染物的水處理技術。國內外利用高級氧化工藝處理汙染水體方法概括起來可分為以下幾類直接光解、紫外光/氧化劑(而/吐02、而/03等)、均相光催化氧化(光ronton、 UV/Fe(III)-0H配合物體系)和多相光催化氧化(半導體光催化)。它們的共同特點是通過生成活性自由基如羥基自由基而氧化、降解甚至礦化有機物。與傳統工藝相比，AOP技術 (高級氧化技術)具有明顯優勢設備簡單，沒有或較少的消毒副產物，反應速度快，氧化徹底。但AOP法也存在著一些問題，如處理成本較高，碳酸根離子及懸浮固體對反應有幹擾等。同時，利用高級氧化工藝也難以去除水體中的金屬離子。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於，去除微汙染水源水中的大部分金屬離子，提高水體處理效果，節約處理成本，同時也適用於大規模微汙染水源水的治理。為了解決上述問題本發明的技術方案是這樣的一種處理微汙染水源水的方法，其特徵在於，首先向盛有所述的微汙染水源水的光化學反應池內同時投放H2A和活性碳纖維，接著通入O3並在通入O3的同時進行紫外光降解。
所述H2A的投加量為10_30mg/l，所述03(臭氧)的投加量為1-lOmg/l，所述活性碳纖維的投加量為100-500mg/l，所述紫外光產生於長波紫外燈(UVA)，波長為365nm，整個處理時間為30-40min。所述活性碳纖維可反覆使用。所述紫外光降解中使用的光源是低壓汞燈或中壓汞燈或者是兩者串聯的光源。所述光源平行安裝在光化學反應池內。本發明在運用UV/(H202+03)高級氧化技術處理水源水時，加入活性碳纖維，使得催化氧化和吸附同時進行，這樣兩者間存在著協同作用，可以提高水體處理效果，同時節約處理成本，並可大規模的應用於微汙染水源水的治理。兩種技術聯用的依據是一方面光催化降解可降低水中部分有機汙染物的濃度， 同時將部分ACF難吸附的大分子有機物氧化降解成為易於被吸附的小分子有機物質，增強 ACF的吸附能力；另一方面，在吸附中繼續氧化，可將吸附在ACF孔內與表面的有機物進一步繼續氧化分解，減輕了吸附劑的負擔，使吸附劑充分吸附未被氧化的有機物，並且延長了 ACF的吸附周期。同時，此方法還能有效去除微汙染水源水中的大部分金屬離子，使水體得到淨化。有益效果本發明所述的技術方案，能有效地去除微汙染水源水中的有機汙染物和金屬離子，處理效率高，處理成本低，可用於大規模微汙染水源水的治理，具有很高的應用價值。


下面結合附圖來詳細說明本發明；圖1為使用幾種方法處理苯酚模擬汙染水源的試驗結果；圖2為使用本發明去除模擬汙染水源中狗3+的處理效果。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。對比例1配製苯酚模擬的微汙染水源水，該微汙染水源水中的苯酚初始含量為10mg/L。將該微汙染水源水倒入到平行安裝有光源的光化學反應池內，然後向光化學反應池內投入 H2O2，H2O2投料完畢後，再通入臭氧，在通入臭氧的同時開啟光源進行紫外線照射處理，處理時間為30分鐘，苯酚去除率只達到40%左右。該對比例中，H2A的投加量為20mg/L，臭氧的投加量為5mg/L，光源為300W中壓汞燈。對比例2配製苯酚模擬的微汙染水源水，該微汙染水源水中的苯酚初始含量為10mg/L。將該微汙染水源水倒入到平行安裝有光源的光化學反應池內，然後向光化學反應池內投入活性碳纖維ACF，對苯酚模擬的微汙染水源水，進行吸附處理，30分鐘後，苯酚去除率只達到 50%左右。其中該對比例中，ACF的投加量為200mg/L。實施例1
配製苯酚模擬的微汙染水源水，該微汙染水源水中的苯酚初始含量為10mg/L。將該微汙染水源水倒入到平行安裝有光源的光化學反應池內，然後向光化學反應池內投入 H2O2和活性碳纖維ACF，再通入臭氧，在通入臭氧的同時開啟光源進行紫外線照射處理，處理時間為30分鐘。苯酚去除率可達到85%左右。如圖1所示，兩種技術聯用時相對於兩種技術的單獨使用，汙染物去除率有明顯提尚。實施例2配製狗3+模擬的微汙染水源水，該微汙染水源水中的狗3+初始含量為20mg/L，將該微汙染水源水倒入到平行安裝有光源的光化學反應池內，然後向光化學反應池內投入 H2O2和活性碳纖維ACF，再通入臭氧，在通入臭氧的同時開啟光源進行紫外線照射處理，處理時間為30分鐘。由圖2可知，處理後，！^3+的去除率可達90%左右。其中，該實施例的 H2O2的投加量為20mg/L，臭氧的投加量為5mg/L，ACF的投加量為200mg/L。光源為300W中壓汞燈。由以上實驗結果可知，UV/(H202+03)和活性碳纖維(ACF) 二者之間存在著良好的協同作用，能有效地去除微汙染水源水中的有機汙染物和金屬離子，處理效率高，處理成本低，具有很高的應用價值。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種處理微汙染水源水的方法，其特徵在於，首先向盛有所述的微汙染水源水的光化學反應池中同時投放H2A和活性碳纖維，接著通入O3並在通入O3的同時進行紫外光降解。
2.根據權利要求1所述的一種處理微汙染水源水的方法，其特徵在於，所述H2A的投加量為10-30mg/l，所述O3的投加量為l-10mg/l，所述活性碳纖維的投加量為100_500mg/ 1，所述紫外光的波長為365nm，整個處理時間為30-40分鐘。
3.根據權利要求1所述的一種處理微汙染水源水的方法，其特徵在於，所述活性碳纖維可反覆使用。
4.根據權利要求1所述的一種處理微汙染水源水的方法，其特徵在於，所述紫外光降解中使用的光源是低壓汞燈或中壓汞燈或者是兩者串聯的光源。
5.根據權利要求4所述的一種處理微汙染水源水的方法，其特徵在於，所述光源平行安裝在光化學反應池內。
全文摘要
本發明公開了一種處理微汙染水源水的方法，即一種能有效地去除微汙染水源水中的有機汙染物和金屬離子，處理效率高，處理成本低，可用於大規模微汙染水源水的治理，是一種具有很高的應用價值的水處理方法。其技術要點是將UV/(H2O2+O3)高級氧化技術和活性碳纖維聯合應用，使得催化氧化和吸附同時進行，所述聯合應用是在被處理源水中同時加入H2O2和ACF，在通入O3的同時進行紫外光降解。
文檔編號C02F1/78GK102432094SQ20111033232
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者劉光明, 李俊花, 魏芳 申請人:上海海事大學