CN101381146A - 降解污水中亚硝基二甲胺的方法 - Google Patents
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Abstract
降解污水中亚硝基二甲胺的方法,它涉及一种降解亚硝基二甲胺的方法。本发明解决了采用紫外线辐射降解亚硝基二甲胺所得的主要产物二甲胺和亚硝酸盐容易再次生成亚硝基二甲胺的问题。本发明方法如下:在臭氧初始浓度为6.4mg·L-1的条件下将污水通入光降解反应器中,同时开启紫外灯和磁力循环泵,并采取光降解反应器底部曝气的方式使光降解反应器中臭氧的浓度保持为2.64mg·L-1~7.0mg·L-1,污水在光降解反应器中停留时间为15~20min,即完成对污水中亚硝基二甲胺的降解。相同氯化消毒的条件下采用本发明方法水样的亚硝基二甲胺的再生成量仅为采用紫外线辐射的亚硝基二甲胺再生成量的5%以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种降解亚硝基二甲胺的方法。
背景技术
亚硝基二甲胺是一种高水溶性的半挥发性污染物,在常规的水处理工艺(混凝-沉淀-过滤-消毒)中难以被有效地去除,目前,紫外线辐射是降解水中亚硝基二甲胺最为常用的方法。亚硝基二甲胺具有很高的光活性,在225nm和250nm之间有强吸收(λmax=228nm),在300~350nm间有二级吸收。当亚硝基二甲胺处于紫外辐射环境中时,能够发生快速光解,紫外降解后的主要产物为甲胺、二甲胺、亚硝酸盐和硝酸盐。但值得关注的是作为主要产物的二甲胺和亚硝酸盐是生成亚硝基二甲胺的主要前驱物质。一旦条件适宜,二甲胺和亚硝酸盐发生反应,再次生成具有强致癌性的亚硝基二甲胺。因此,单独使用紫外线辐射去除水中亚硝基二甲胺污染存在一定隐患。
发明内容
本发明的目的是为了解决采用紫外线辐射降解亚硝基二甲胺所得的主要产物二甲胺和亚硝酸盐容易再次生成亚硝基二甲胺的问题,提供了一种降解亚硝基二甲胺的方法。
本发明降解污水中亚硝基二甲胺的方法如下:在臭氧初始浓度为6.4mg·L-1的条件下将含有亚硝基二甲胺的污水通入光降解反应器中,同时开启紫外灯和磁力循环泵,并采取光降解反应器底部曝气的方式使光降解反应器中臭氧的浓度保持为2.64mg·L-1~7.0mg·L-1,含有亚硝基二甲胺的污水在光降解反应器中停留时间为15~20min,即完成对污水中亚硝基二甲胺的降解。
采用本发明的方法在不同臭氧浓度下对亚硝基二甲胺含量为0.1mmol·L-1~0.54mmol·L-1的污水去除率均达到99%以上。采用紫外线降解污水中的亚硝基二甲胺时,二甲胺和亚硝酸盐是亚硝基二甲胺主要的降解产物。采用本发明的方法降解污水中的亚硝基二甲胺时,二甲胺的生成量随着臭氧浓度的增大而减小。亚硝酸盐的生成量随着臭氧的引入而急剧减小,硝酸盐的生成量迅速增加,硝酸盐成为本发明方法降解亚硝基二甲胺的主要无机氮产物,本发明方法因为引入了臭氧,所以改变了产物的生成情况,不仅促进了二甲胺向甲胺的转化,同时也促进了亚硝酸盐向硝酸盐的转化。在相同的条件下,经过本发明的方法处理后水样经过氯化消毒实验后的亚硝基二甲胺的再生成量仅为单独采用紫外线辐射水样中亚硝基二甲胺再生成量的5%以下,可见本发明方法比单独采用紫外线辐射能更有效地抑制亚硝基二甲胺的再生成。
附图说明
图1是采用本发明方法在不同臭氧浓度下降解亚硝基二甲胺效果与采用紫外线辐射降解亚硝基二甲胺的效果对比图,-□-代表单独采用紫外线辐射处理亚硝基二甲胺的效果曲线,-○-代表采用本发明方法在臭氧浓度为2.64mg·L-1条件下处理亚硝基二甲胺的效果曲线,-△-代表采用本发明方法在臭氧浓度为4.35mg·L-1条件下处理亚硝基二甲胺的效果曲线,代表采用本发明方法在臭氧浓度为6.64mg·L-1条件下处理亚硝基二甲胺的效果曲线。
图2是不同臭氧浓度下降解亚硝基二甲胺所得产物的对比图,A代表在长波紫外线的条件下辐射,B代表在中波紫外线和臭氧浓度为2.64mg·L-1的条件下辐射,C代表在短波紫外线和臭氧浓度为4.35mg·L-1的条件下辐射,D代表在真空紫外线和臭氧浓度为6.64mg·L-1的条件下辐射;代表二甲胺的生成量,代表甲胺的生成量,代表亚硝酸盐的生成量,代表硝酸盐的生成量。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一:本实施方式中降解污水中亚硝基二甲胺的方法如下:在臭氧初始浓度为6.4mg·L-1的条件下将含有亚硝基二甲胺的污水通入光降解反应器中,同时开启紫外灯和磁力循环泵,并采取光降解反应器底部曝气的方式使光降解反应器中臭氧的浓度保持为2.64mg·L-1~7.0mg·L-1,含有亚硝基二甲胺的污水在光降解反应器中停留时间为15~20min,即完成对污水中亚硝基二甲胺的降解。
本实施方式对亚硝基二甲胺含量为0.1mmol·L-1~0.54mmol·L-1、pH为6.0的污水在辐射强度为1000μW·cm-2的条件下,对污水分别采用紫外线辐射和本发明的方法进行处理,两种方法对污水中亚硝基二甲胺降解的效能对比图如图1所示,当采用本发明的方法把臭氧被引入到紫外线辐射体系后,臭氧在紫外线辐射下能够形成具有强氧化性的羟基自由基,紫外线和羟基自由基都参与对亚硝基二甲胺的降解,而且随着臭氧浓度越大,这种协同作用就越明显,臭氧和紫外线的协同作用加快了对亚硝基二甲胺的降解速率,比单独采用紫外线辐射降解亚硝基二甲胺的速率高,在不同臭氧浓度下,采用本发明的方法对亚硝基二甲胺的去除率均达到99%以上。
本实施方式对亚硝基二甲胺含量为0.1mmol·L-1、pH为6.0的污水在辐射强度为1000μW·cm-2的条件下,分别采用紫外线辐射和本发明的方法进行处理,经过两种方法处理后污水中亚硝基二甲胺降解产物二甲胺和亚硝酸盐的生成量如图2所示,由图2可知,采用紫外线降解污水中的亚硝基二甲胺时,二甲胺和亚硝酸盐是亚硝基二甲胺主要的降解产物。采用本发明的方法降解污水中的亚硝基二甲胺时,二甲胺的生成量随着臭氧浓度的增大而减小。亚硝酸盐的生成量随着臭氧的引入而急剧减小,硝酸盐的生成量迅速增加,硝酸盐成为本发明方法降解亚硝基二甲胺的主要无机氮产物,由此可知,本发明方法因为引入了臭氧,所以改变了产物的生成情况,不仅促进了二甲胺向甲胺的转化,同时也促进了亚硝酸盐向硝酸盐的转化。
本实施方式对亚硝基二甲胺含量为0.54mmol·L-1、pH为6.0的污水在辐射强度为1000μW·cm-2的条件下,分别采用紫外线辐射和本发明方法在臭氧浓度为6.64mg·L-1时进行处理,将处理后的水样进行氯化消毒实验,考察亚硝基二甲胺的再生成的情况,结果如图3所示,经过紫外线辐射后的水样亚硝基二甲胺的再生成量较大,而经过本发明的方法处理后水样的亚硝基二甲胺的再生成量仅为单独采用紫外线辐射水样中亚硝基二甲胺再生成量的5%以下,可见本发明方法比单独采用紫外线辐射能更有效地抑制亚硝基二甲胺的再生成。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是在臭氧的浓度为2.65mg·L-1~6.9mg·L-1的条件下反应。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一不同的是在臭氧的浓度为2.68mg·L-1~6.5mg·L-1的条件下反应。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一不同的是在臭氧的浓度为3mg·L-1~6mg·L-1的条件下反应。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一不同的是在臭氧的浓度为3.5mg·L-1~5.8mg·L-1的条件下反应。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一不同的是在臭氧的浓度为4mg·L-1~5mg·L-1的条件下反应。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一不同的是在臭氧的浓度为4.5mg·L-1的条件下反应。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一不同的是停留时间为16~19min。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一不同的是停留时间为17~18min。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一不同的是停留时间为17.5min。其它与具体实施方式一相同。
Claims (10)
1、一种降解污水中亚硝基二甲胺的方法,其特征在于降解污水中亚硝基二甲胺的方法如下:在臭氧初始浓度为6.4mg·L-1的条件下将含有亚硝基二甲胺的污水通入光降解反应器中,同时开启紫外灯和磁力循环泵,并采取光降解反应器底部曝气的方式使光降解反应器中臭氧的浓度保持为2.64mg·L-1~7.0mg·L-1,含有亚硝基二甲胺的污水在光降解反应器中停留时间为15~20min,即完成对污水中亚硝基二甲胺的降解。
2、根据权利要求1所述的降解污水中亚硝基二甲胺的方法,其特征在于在臭氧的浓度为2.65mg·L-1~6.9mg·L-1的条件下反应。
3、根据权利要求1所述的降解污水中亚硝基二甲胺的方法,其特征在于在臭氧的浓度为2.68mg·L-1~6.5mg·L-1的条件下反应。
4、根据权利要求1所述的降解污水中亚硝基二甲胺的方法,其特征在于在臭氧的浓度为3mg·L-1~6mg·L-1的条件下反应。
5、根据权利要求1所述的降解污水中亚硝基二甲胺的方法,其特征在于在臭氧的浓度为3.5mg·L-1~5.8mg·L-1的条件下反应。
6、根据权利要求1所述的降解污水中亚硝基二甲胺的方法,其特征在于在臭氧的浓度为4mg·L-1~5mg·L-1的条件下反应。
7、根据权利要求1所述的降解污水中亚硝基二甲胺的方法,其特征在于在臭氧的浓度为4.5mg·L-1的条件下反应。
8、根据权利要求1所述的降解污水中亚硝基二甲胺的方法,其特征在于停留时间为16~19min。
9、根据权利要求1所述的降解污水中亚硝基二甲胺的方法,其特征在于停留时间为17~18min。
10、根据权利要求1所述的降解污水中亚硝基二甲胺的方法,其特征在于停留时间为17.5min。
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