CN101774711A

CN101774711A - 一种降低饮用水消毒副产物亚氯酸盐的方法

Info

Publication number: CN101774711A
Application number: CN201010104933A
Authority: CN
Inventors: 黄晓东; 汪义强; 文汉华; 陈鹰
Original assignee: Shenzhen Shenshui Baoan Water Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Shenshui Baoan Water Co Ltd
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2030-01-29
Also published as: CN101774711B

Abstract

本发明涉及一种饮用水处理方法，尤其涉及一种降低饮用水消毒副产物亚氯酸盐的方法，包括以下步骤：先使用二氧化氯气体将原水进行预氧化，再通过投加石灰调节pH值，然后投加混凝剂并进行混凝、沉淀和过滤去除浊度，以及投加次氯酸钠溶液进行消毒。本发明提供的采用二氧化氯进行预氧化与次氯酸钠进行消毒联用的方法，可以确保饮用水在满足消毒效果的前提下，大幅度降低消毒副产物亚氯酸盐含量并使其完全符合生活饮用水国家标准要求，大大提高了水质安全性。

Description

一种降低饮用水消毒副产物亚氯酸盐的方法

技术领域

本发明涉及一种饮用水处理方法，尤其涉及一种降低饮用水消毒副产物亚氯酸盐的方法。

背景技术

水厂在进行地表原水处理的过程中必定包括投加消毒剂对水体进行消毒。视原水水质情况，通常还包括投加氧化剂对原水进行预氧化以氧化水中的有机物和藻类。目前国内在中、小型水厂使用二氧化氯作为预氧化剂及消毒剂较为常见，少数大型水厂也有使用。

然而，理论和实践表明，二氧化氯消毒有70％左右直接转化为具有致癌、致突变性能的消毒副产物-亚氯酸盐。《国家生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定饮用水处理应用二氧化氯消毒的亚氯酸盐副产物标准最高限值不超过0.7mg/L。

另外，由于原水水质因素，二氧化氯的投加量往往较大，水厂应用二氧化氯预氧化和消毒工艺时，水中副产物亚氯酸盐含量往往难以稳定达标合格，迫切需要从方法上寻求突破，以解决应用二氧化氯预氧化和消毒工艺的水厂困扰多年的普遍性难题。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种降低饮用水消毒副产物亚氯酸盐的方法。

本发明提供的降低饮用水消毒副产物亚氯酸盐的方法，包括以下步骤：

(1)使用二氧化氯气体将原水进行预氧化；

(2)通过投加石灰调节pH值；

(3)投加混凝剂进行混凝、沉淀，过滤去除浊度；以及

(4)投加次氯酸钠溶液进行消毒。

其中，步骤(2)中预氧化为通过水射器投加二氧化氯气体于原水中，投加浓度为0.5mg/L～1.0mg/L。投加浓度优选为0.7mg/L～0.8mg/L。二氧化氯作为预氧化剂，氧化水源水中有机物和无机污染物，起到利于后续去除浊度的作用。

步骤(3)中通过投加石灰来提高饮用水pH和酸碱度，这利于保护供水管网免受锈蚀，同时，客观上，石灰乳浊液有一定的利于后续混凝除浊度的作用。

去除浊度包括投加混凝剂并进行混凝、沉淀和过滤以获得清水。该步骤可使原水中致浊度的胶体颗粒脱稳变成肉眼可见絮状物(俗称矾花)，通过后续沉淀和过滤去除矾花以达到去除浊度的目的。混凝剂可选用碱铝或其它饮用水处理混凝剂如硫酸铁、氯化铁等，优选为碱铝。

步骤(4)中消毒为投加次氯酸钠溶液至经步骤(3)处理后的清水中，可通过计量泵投加，投加量可为1.35mg/L～2.00mg/L，该浓度按有效氯计。投加量优选为1.60mg/L～1.85mg/L，该浓度可有效氯计。次氯酸钠作为消毒剂，杀灭水中细菌等微生物和灭活病原微生物。

步骤(4)中，投加次氯酸钠溶液进行消毒还可为，将次氯酸钠溶液与压力水混合后投加于经步骤(3)处理之后的待消毒水中。该情况下，计量泵后投加管道可再设有水射器，压力水自水射器中发出，将次氯酸钠溶液与压力水混合后投加于经步骤(3)处理之后的待消毒水中，以增强次氯酸钠消毒剂与被消毒水体的混合效果。

本发明公布了以次氯酸钠消毒替代二氧化氯消毒工艺，同时保留饮用水二氧化氯预氧化工艺，即采用二氧化氯进行预氧化与次氯酸钠进行消毒联用的方法，可以在确保饮用水满足消毒效果的前提下，大幅度降低消毒副产物亚氯酸盐含量并使其完全符合国标要求，大大提高了饮用水水质安全性。

附图说明

图1为本发明降低饮用水消毒副产物亚氯酸盐的方法流程图；

图2为出厂水及管网水余氯逐日检测结果；

图3为出厂水及管网水菌落总数逐日检测结果；

图4为水厂不同消毒工艺出厂水菌落总数检测结果对比；

图5为出厂水亚氯酸盐和氯酸盐检测结果对比图；

图6为管网点1水样氯酸盐逐日检测结果；

图7为管网点2水样氯酸盐逐日检测结果；

图8为管网点3水样氯酸盐逐日检测结果；

图9为投加次氯酸钠对出厂水pH值指标的影响图。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施方式进行描述。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

实施例一深圳市某水厂降低出厂水中消毒副产物亚氯酸盐的处理方法

原水情况

原水为水库水，水源遭受有机污染，属地表水III类水质，平均浊度为14.03NTU，锰含量最高为0.46mg/L，每升平均含3720万个藻类细胞，具有明显的高藻、低浊且有机微污染的特征。

二氧化氯制备

采用深圳斯瑞曼公司成套设备，制备方法如下：将氯酸钠、硫酸(质量百分浓度70％)和双氧水(质量百分浓度50％)混合反应，制备得二氧化氯(气态，纯度95％)。

图1为本发明降低饮用水消毒副产物亚氯酸盐的方法流程图，包括如下步骤：

(1)使用二氧化氯气体将原水进行预氧化

通过水射器负压吸入二氧化氯气体，与压力水混合后，按0.8mg/L投加量投加于待处理的原水中，以氧化水源水中有机物和无机污染物，起到利于后续去除浊度的作用。

(2)投加石灰调节pH值

在经预氧化后的原水中投加石灰，以提高饮用水pH值和酸碱度，利于保护供水管网免受锈蚀，同时，客观上，石灰乳浊液有一定的利于后续混凝除浊度的作用。

(3)投加混凝剂进行混凝、沉淀，过滤去除浊度

投加混凝剂碱铝，使原水中致浊度的胶体颗粒脱稳变成肉眼可见絮状物(俗称矾花)，并通过后续沉淀和过滤工序去除浊度。

(4)投加次氯酸钠溶液进行消毒

通过计量泵投加次氯酸钠溶液，计量泵后投加管道另设有水射器，使次氯酸钠溶液与压力水混合后再投加于被消毒的水中，可增强次氯酸钠消毒剂与被消毒水体的混合效果。次氯酸钠溶液自化工厂购买，有效氯浓度为10％左右，投加量为1.85mg/L。

送水泵房

将处理好的自来水加压送入管网。

沿程水质指标检测

检测的水样包括：原水、滤前水、滤后水、出厂水和管网水沿程。检测的水质指标包括：余氯、二氧化氯、亚氯酸盐、氯酸盐、细菌总数和总大肠杆菌。

表1沿程水质指标检测多日平均值

表1结果显示，出厂水及管网点1、2和3水中的亚氯酸盐、氯酸盐和次氯酸钠消毒副产物的平均含量远低于国家标准限值0.7mg/L。

消毒结果及分析

出厂水及管网水余氯和菌落总数见图2和图3。图4为水厂不同消毒工艺出厂水菌落总数检测结果对比。结果显示，与之前单独采用氯气消毒和单独二氧化氯消毒的出厂水菌落总数历史数据相比，水厂改用二氧化氯预氧化和次氯酸钠消毒联用的方式，使菌落总数检出最高值下降，消毒效果与氯气或二氧化氯单独消毒的效果基本相当。

消毒副产物结果及分析

水厂采用二氧化氯预氧化和次氯酸钠消毒联用时出厂水亚氯酸盐和氯酸盐检测结果对比见图5，以及沿程管网点1、2和3水中的亚氯酸盐和氯酸盐检测结果对比分别见图6、7和8。

结果表明：

出厂水及管网水亚氯酸盐、氯酸盐和次氯酸钠消毒副产物含量远低于国家标准限值：其中亚氯酸盐检测最高、最低和平均值分别为0.36mg/L、0.14mg/L和0.23mg/L，而该厂单独使用二氧化氯消毒时出厂水亚氯酸盐指标检测最高、最低和平均值分别为1.12mg/L、0.32mg/L和0.69mg/L。使用二氧化氯预氧化及次氯酸钠消毒联用工艺后，出厂水亚氯酸盐平均值下降幅度达66.7％，有效解决了出厂水亚氯酸盐超标问题。

待滤水和滤后水中均未检出氯酸盐。但出厂水和管网水氯酸盐均有少量检出，同时亚氯酸盐含量有所下降。经多天数据分析，相比滤后水，出厂水氯酸盐增加量与亚氯酸盐减少量基本相当，因此认为是亚氯酸盐被次氯酸盐氧化生成氯酸盐的缘故。次氯酸钠对出厂水pH的影响图如图9。出厂水的pH值在7.2左右，适合饮用。

待滤水中亚氯酸盐含量较高，是因原水中还原性物质较多，二氧化氯预氧化被还原后，在澄清池(混凝、沉淀段)中生成了亚氯酸盐所致。

采用次氯酸钠消毒原理与采用氯气消毒原理一致，其副产物主要为卤代物，抽检结果见表2。

表2次氯酸钠消毒副产物(卤代物)抽检结果

水质指标	原水(μg/L)	滤后水(μg/L)	出厂水(μg/L)	管网点1(μg/L)	管网点2(μg/L)	管网点3(μg/L)
水质指标	原水(μg/L)	滤后水(μg/L)	出厂水(μg/L)	管网点1(μg/L)	管网点2(μg/L)	管网点3(μg/L)	二氯甲烷	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	20
三氯甲烷	0.3212	0.3455	1.3573	1.3648	1.1971	60	二氯甲烷	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	＜0.002	20
三氯甲烷	0.3212	0.3455	1.3573	1.3648	1.1971	60	1，1，1-三氯乙烷	0.4993	0.5076	0.5092	0.5095	0.5086	2000
四氯化碳	＜0.0005	＜0.0005	0.2122	0.2140	0.2134	2	1，1，1-三氯乙烷	0.4993	0.5076	0.5092	0.5095	0.5086	2000
四氯化碳	＜0.0005	＜0.0005	0.2122	0.2140	0.2134	2	三氯乙烯	1.9439	0.6721	1.5181	1.5194	1.3570	70
二氯一溴甲烷	＜0.0005	0.2106	5.3239	8.1853	7.3133	60	三氯乙烯	1.9439	0.6721	1.5181	1.5194	1.3570	70
二氯一溴甲烷	＜0.0005	0.2106	5.3239	8.1853	7.3133	60	一氯二溴甲烷	＜0.001	0.0807	5.7640	7.0503	6.5738	100
四氯乙烯	0.3247	0.2952	0.3124	0.2991	0.3030	40	一氯二溴甲烷	＜0.001	0.0807	5.7640	7.0503	6.5738	100
四氯乙烯	0.3247	0.2952	0.3124	0.2991	0.3030	40	三溴甲烷	＜0.006	＜0.006	＜0.006	＜0.006	＜0.006	100

本发明步骤(1)中投加二氧化氯气体于原水中进行预氧化，投加量优选为0.7mg/L～0.8mg/L，该浓度按有效氯计；步骤(4)中投加次氯酸钠溶液至经步骤(3)处理后的清水中，投加量优选为1.60mg/L～1.85mg/L，该浓度按有效氯计。

若在预氧化过程中将1.0mg/L二氧化氯气体投加于待处理的原水中，其它步骤均与实施例一相同，除滤前水中亚氯酸盐有轻微升高外，滤后水、出厂水和管网水中亚氯酸盐指标变化不大。

Claims

1.一种降低饮用水消毒副产物亚氯酸盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)使用二氧化氯气体将原水进行预氧化；

(2)投加石灰调节pH值；

(3)投加混凝剂进行混凝、沉淀、过滤去除浊度；以及

(4)投加次氯酸钠溶液进行消毒。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中二氧化氯气体的投加浓度为0.5mg/L～1.0mg/L。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中二氧化氯气体的投加浓度为0.7mg/L～0.8mg/L。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述混凝剂为碱铝(即碱式聚合氯化铝)或其它饮用水处理混凝剂如硫酸铁、氯化铁等。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中次氯酸钠溶液的投加量为1.35mg/L～2.00mg/L。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中次氯酸钠溶液的投加量为1.60mg/L～1.85mg/L。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中次氯酸钠溶液与压力水混合后投加于经步骤(3)处理之后的待消毒水中。