CN1084714C - 紫外微臭氧饮水净化的方法 - Google Patents
紫外微臭氧饮水净化的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1084714C CN1084714C CN 96117154 CN96117154A CN1084714C CN 1084714 C CN1084714 C CN 1084714C CN 96117154 CN96117154 CN 96117154 CN 96117154 A CN96117154 A CN 96117154A CN 1084714 C CN1084714 C CN 1084714C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- ozone
- micro
- ultraviolet
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 title claims abstract description 14
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 title claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 abstract description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 2
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 2
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 2
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010953 Ames test Methods 0.000 description 1
- 231100000039 Ames test Toxicity 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000002699 Digestive System Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001079 digestive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- CKAPSXZOOQJIBF-UHFFFAOYSA-N hexachlorobenzene Chemical compound ClC1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl CKAPSXZOOQJIBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 208000016847 malignant urinary system neoplasm Diseases 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 231100000606 suspected carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 201000004435 urinary system cancer Diseases 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
紫外微臭氧饮水净化的方法是环境科学中水污染控制与水处理的技术，尤其是饮用水的净化处理，该方法是采用波长小于2100的紫外光照射空气，获得微浓度臭氧并溶于水中，同时用波长大于2100的紫外光照射，激发水中有机污染物，并使溶于水中的微臭氧分解成有极强氧化能力的氢氧自由基，对水进行净化和消毒。
Description
本发明是环境工程学科中水污染控制与水处理的技术，尤其是饮用水的净化处理。
饮用水水源污染是世界上所普遍面临的严峻问题，几十年甚至上百年沿袭下来的传统水处理工艺难以胜任正常运行职能，以主要功能为去除水中悬浮固体、胶体的混凝、沉淀、过滤和消毒工艺而言，不但对水中大量溶解性有机污染物无去除效果，氯化过程中，还导致了对人体危害更大的有机氯化物的形成。以现有的检测技术已发现自来水中2221种有机物，其中765种存在于饮用水中，20种为确认致癌物，23种可疑致癌物，18种促癌物，56种致突变物。很多城市发现饮用水致突变的阳性结果。研究发现：长期饮用氯消毒自来水，比不饮用氯消毒水的人死于消化和泌尿系统癌症的危险性大；并发现饮用氯消毒水与癌症死亡之间似乎存在着统计学关系。这表明：饮用水水源污染严重；传统氯消毒工艺有致命的弱点。针对这些问题，科学工作者们研制出了多种水处理方法，如：活性碳吸附、合成树脂吸附、超滤、反渗透、生物滤池预处理、臭氧氧化等。但这些工艺不但存在应用上的局限性，在除污染能力方面还存在不足之处。如活性碳吸附系统不能去除大部分极性短链有机物，对痕量有机物吸附能力弱，应用于净水器还会因微生物滋生，导致出水需作进一步消毒处理；合成树脂吸附工艺存在树脂再生技术未能解决，运行成本高问题；超滤和反渗透不能去除小分子有机物，也不能去除腐殖酸类三卤甲烷前体；生物滤池不能将Ames试验为阳性水转变为阴性，对微量有机物处理效果不佳；而臭氧工艺虽有较多的优点，但需要专用的臭氧发生器具，并且仍存在氧化能力不足的缺点，如不能氧化六氯苯。
本发明的目的是提供一种水质深度净化和高效消毒效果的，且对水无二次污染，易于实施的紫外、微臭氧饮水净化的方法。
本发明是采用紫外光照射空气的方法获得微浓度臭氧并溶于水中，同时用紫外光照射的方法激发水中有机污染物并使溶于水中的微臭氧分解成有极强氧化能力的氢氧自由基对水进行净化和消毒。照射空气产生微臭氧的紫外光波长小于2100，激发水中有机污染物并分解溶于水中微臭氧产生氢氧自由基的紫外光波长大于2100。在结构上该装置主要由供气部分、供水部分及反应器所组成，其中反应器由外管、内管、紫外灯、导气管、微孔扩散板、进气口、出水口、出气口、进水口、出水管所组成，在外管的中间设有内管，在内管的中间设有紫外灯，微孔扩散板设在内外管之间的下部，进水口、出气口设在外管的上端，出水口设在外管的下端，进气口设在内管的下端。
供水部分的输出端接反应器的进水口，空气干燥净化装置的输出端接反应器的进气口。空气由透明的内管的下端进入，流过紫外灯管，经紫外光照射后产生微臭氧化空气由内管上端流出，经导气管将带有微臭氧的空气送入外管下端的进气口经微孔扩散板布气装置进入反应器的外管内，该气体透过微孔扩散板向上，与处理的水逆流接触，溶解于水中的微臭氧在紫外光的辐射激发下，分解为氢氧自由基(·OH)，该自由基具有极强的氧化能力，可将饮水中常见的微量有机污染物矿化，同时对水进行净化、消毒。
本发明的紫外、微臭氧饮水净化的方法是光化学激发氧化技术，其原理是采用紫外光辐射经预处理的空气产生微量臭氧(指300～1000μg/L含量的)，饮水中的致癌、致畸、致突变有机污染物质，在吸收紫外线辐射能，被激发活化后，在水中臭氧、氢氧自由基甚至激发态溶解氧氧化的协同作用下被充分氧化分解，因此本发明可对被处理饮用水同时起到净化、矿化和高效消毒的作用。
本发明的优点为：
1.具有高效水质净化的作用，对水可同时起到净化、矿化和消毒的作用，对一般城市的自来水中有机物矿化度达80％以上，经过本发明方法处理的水可以直接饮用。
2.结构简单、运行成本低，不需要单独的臭氧发生器，因此整个设备的价格也相应大幅度降低，运行更加可靠。
3.净化过程中，除了使用电力和空气之外，不需添加任何化学药剂，有机污染物被氧化成二氧化碳和水，剩余微臭氧转化成溶解氧，而氢氧自由基会迅速猝灭，对处理后的水质不会产生任何副作用，因此本项工艺可以称为绿色天然净化技术。
4.由于本发明不需要臭氧发生器，也不需要任何化学药物，因此可以很方便地应用在各种需净化的场合，既适用于大型的分质供水系统，也能适用于小型的饮水装置。
图1是本发明中反应器的结构示意图。
本发明的实施方案如下：
整个装置由供水部分、空气干燥净化装置和反应器所组成，供水部分包括水泵和水箱，其出口接反应器的进水口；也可直接从城市自来水管接入。空气干燥净化装置的作用是将空气进行干燥和净化，其输出端与反应器的进气口相接，反应器包括外管1、内管2、紫外灯3、导气管4、微孔扩散板5采用微孔钛板、进气口6、出水口7、出气口8、进水口9，出水管10。其中外管1采用硬质玻璃管，内管2采用石英玻璃管，紫外灯3为低压紫外灯，导气管4采用聚四氟乙烯管或硅橡胶管，微孔扩散板5采用孔径为10-25μm的微孔钛板，进气口6设在内管的下端，紫外灯设于内管中，内管的上端引出导气管，导气管的另一头接在外管下端的进口，微孔钛板设于外管与内管之间下侧，距底面留有一段空间，进水口、出气口设于外管的上部，出水口设于外管的下部，经U型出水管引出，可调节反应器内水位。水流自上而下，微臭氧气流自下而上，使水与气逆流接触。
紫外光源是光化学激发氧化工艺的辐射激发源，具有两方面的作用。紫外辐射中波长小于2100的全部及少量大于2100的紫外光用于产生微臭氧。大于2100的紫外光激发水中有机污染物和分解水中溶解臭氧，产生氢氧自由基对水进行处理，例如采用型号为“ZSZ-30或“ZSZ-15”紫外灯管及相应的供电电路，由于其主波长为2537，相对能量大于90％，因而由于产生微臭氧的紫外光能量较小，大部分能量用于第二部分激发作用。根据以上所述便可实现本发明。
Claims (1)
1.一种紫外、微臭氧饮水净化的方法，其特征在于采用波长小于2100的紫外光照射空气，获得微浓度臭氧并溶于水中，同时用波长大于2100的紫外光照射，激发水中有机污染物，并使溶于水中的微臭氧分解成有极强氧化能力的氢氧自由基，对水进行净化和消毒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 96117154 CN1084714C (zh) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 紫外微臭氧饮水净化的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 96117154 CN1084714C (zh) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 紫外微臭氧饮水净化的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1150579A CN1150579A (zh) | 1997-05-28 |
| CN1084714C true CN1084714C (zh) | 2002-05-15 |
Family
ID=5124089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 96117154 Expired - Fee Related CN1084714C (zh) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 紫外微臭氧饮水净化的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1084714C (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1308246C (zh) * | 2004-06-16 | 2007-04-04 | 上海国达特殊光源有限公司 | 紫外线水净化装置 |
| CN100453473C (zh) * | 2004-12-15 | 2009-01-21 | 香港理工大学 | 水质净化器 |
| CN101870514A (zh) * | 2010-07-27 | 2010-10-27 | 上海申兰环保有限公司 | 基于管式紫外光的臭氧除总有机碳氧化装置 |
| CN102863110B (zh) * | 2012-10-23 | 2014-08-13 | 河海大学 | 一种一体化处理难降解有机废水的设备及方法 |
| CN105621586B (zh) * | 2016-01-01 | 2018-07-06 | 深圳市利源水务设计咨询有限公司 | 一种基于紫外光技术的原水处理工艺及系统 |
| CN106745971A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-31 | 青岛万源环境科技有限公司 | 一种高难废水的处理方法 |
-
1996
- 1996-10-31 CN CN 96117154 patent/CN1084714C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1150579A (zh) | 1997-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sharma et al. | Studies on degradation of reactive red 135 dye in wastewater using ozone | |
| JP2003190976A (ja) | 廃水処理装置および方法 | |
| CN107522256A (zh) | 高效去除水中有机污染物的光催化旋流反应器及其应用 | |
| CN106673121A (zh) | 一种光催化法净化污水中四环素的方法 | |
| CN202594824U (zh) | 一种用于微污染水处理的紫外联合臭氧高级氧化反应器 | |
| CN103723803B (zh) | 使用羟基自由基对水消毒解毒净化的方法及其装置 | |
| CN1084714C (zh) | 紫外微臭氧饮水净化的方法 | |
| CN108423883B (zh) | 羟基自由基降解矿化喹诺酮类抗生素的方法和装置 | |
| CN102583695B (zh) | 一种实现微污染水处理的臭氧联合双氧水系统 | |
| JPH06277660A (ja) | 水処理装置 | |
| CN208249977U (zh) | 光强化节能污水处理装置 | |
| CN1317201C (zh) | 一种自来水及二次供水的深度净化方法和装置 | |
| CN204265481U (zh) | 一种用于微污染水处理的紫外联合臭氧装置 | |
| CN104787967A (zh) | 一种地表微污染水的处理装置及其应用 | |
| CN206328268U (zh) | 一种工业有机废水处理装置 | |
| CN202865059U (zh) | 一体式污水处理装置 | |
| CN1477063A (zh) | 超滤-射流补臭氧-紫外二次激发产生自由基净化微污染水源水的技术和工艺 | |
| KR102432087B1 (ko) | 자외선 고도처리와 저전력 교반장치를 이용한 유기물 및 질소 처리 시스템 | |
| CN109126433B (zh) | 一种利用紫外激活气相过硫酸盐去除挥发性有机化合物的方法及装置 | |
| CN207498239U (zh) | 一种城市生活废水处理装置 | |
| CN102583850A (zh) | 一种实现微污染水处理的紫外联合臭氧系统 | |
| CN207862085U (zh) | 一种光声电耦合能场多级氧化-膜分离协同水处理系统 | |
| CN105036238A (zh) | 一种光催化氧化处理苯胺类废水的方法 | |
| CN101481192A (zh) | 一种微污染水源水的净化工艺及设备 | |
| JPS6141637B2 (zh) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |