CN1962474A - 一种去除水中污染物的方法 - Google Patents

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张瑛洁
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Abstract

一种去除水中污染物的方法，它涉及一种水处理方法。它解决了目前水处理方法中高铁酸盐与难降解有机污染物常温条件下反应速度慢，去除难降解有机污染物的能力弱、消耗量大的问题。去除水中污染物方法：(一)检测污染物含量，并将净水剂按与污染物1～10∶1的质量比投加；(二)加入净水剂的待处理水流入频率为10KHz～10MHz、声强为0.1W～12W的超声波反应器进行辐照，辐照时间为1～30min；(三)沉淀、过滤，即可出水；其中净水剂为高铁酸盐或高铁酸盐复合药剂。本发明加快了反应速度、减少了水处理的时间，提高了有机污染物的去除率，尤其是难降解有机污染物的去除率高达90％以上。本发明净水剂的投加量少，只有目前水处理方法药剂投加量的70％～80％。

Description

一种去除水中污染物的方法
技术领域
本发明涉及一种水处理方法。
背景技术
目前水处理方法中常用到高铁酸盐，高铁酸盐具有氧化还原电位高的优点(酸性的条件下为2.2V，碱性条件下为0.7V)。高铁酸盐在水溶液中可以氧化有机物，如乙醇、羰基化合物、氨基酸、苯酚、1，2二醇、有机含氮化合物、脂肪族的硫、亚硝胺化合物、硫脲、硫代硫酸盐、氯型含氧阴离子和联氨化合物，而且高铁酸盐还可以降低污水二级处理出水的BOD值和COD值，无条件地氧化C＝C或C≡C键，氧化性能远远优于ClO4 -和MnO4 -。但是目前的水处理方法中高铁酸盐与难降解有机污染物(如叔胺、氨、羧酸、醛和醇)在常温条件下反应速度慢，如高铁酸盐与氨反应的半衰期为3.27h，高铁酸盐与甲醇反应的半衰期为18.5h；高铁酸盐去除难降解有机污染物的能力弱，去除率不足30％，而且高铁酸盐消耗量大。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前水处理方法中高铁酸盐与难降解有机污染物常温条件下反应速度慢，去除难降解有机污染物的能力弱、消耗量大的问题，而提供的一种去除水中污染物的方法。去除水中污染物按以下步骤进行：(一)检测待处理水中污染物的含量，并将净水剂按与污染物1～10∶1的质量比投加；(二)加入净水剂的待处理水流入超声波频率为10KHz～10MHz、声强为0.1W～12W的超声波反应器进行辐照，辐照时间为1～30min，(三)沉淀、过滤，即可出水；其中净水剂为高铁酸盐或高铁酸盐复合药剂。
超声波在水中产生超声空化现象，空化气泡崩溃的极短瞬间内会产极高温和超高压，并伴有强烈的冲击波和微射流现象，同时在水中形成一定量的H2O2、羟基自由基(OH·)和氢自由基(H·)。高铁酸盐能与氢自由基(H·)作用生成强氧化能力的五价铁，并抑制了OH·和H·的复合，增加了水中羟基自由基(OH·)的含量，五价铁Fe(V)与羟基自由基(OH·)都具有强氧化力。本发明利用含高铁酸盐的净水剂与超声波协同作用去除水中的污染物，加快了反应速度、减少了水处理的时间，提高了有机污染物的去除率，尤其是难降解有机污染物(叔胺、氨、羧酸、醛和醇)的去除率高达90％以上。本发明净水剂的投加量少，只有目前水处理方法药剂投加量的70％～80％。本发明应用成本低，操作简便，节省能源，无须新增设备，还可与其它水处理技术联合使用。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式去除水中污染物按以下步骤进行：(一)检测待处理水中污染物的含量，并将净水剂按与污染物1～10∶1的质量比投加；(二)加入净水剂的待处理水流入超声波频率为10KHz～10MHz、声强为0.1W～12W的超声波反应器进行辐照，辐照时间为1～30min；(三)沉淀、过滤，即可出水；其中净水剂为高铁酸盐或高铁酸盐复合药剂。
高铁酸盐单独使用水中氨氮的去除率仅为24％，而本实施方式则可去除水中90％～98％的氨氮、90％的硝基苯、98％的NOM、100％的苯酚和95％的苯胺。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中检测的污染物为有机污染物和氨氮。其它步骤与实施方式一相同。
本实施方式中有机污染物包括天然有机物(NOM)和难生物降解有机物(ROM)。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中将净水剂按与污染物2～9∶1的质量比投加。其它步骤与实施方式一相同。
本实施方式能去除水中92％的氨氮、92％的硝基苯、98％的NOM、100％的苯酚、95％的苯胺和92～94％的天然有机物腐殖酸。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中将净水剂按与污染物3～8∶1的质量比投加。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)中将净水剂按与污染物6∶1的质量比投加。其它步骤与实施方式一相同。
本实施方式能去除水中93％的氨氮、94％的硝基苯、98％的NOM、100％的苯酚、96％的苯胺和95％的天然有机物腐殖酸。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中超声波频率为50KHz～9MHz，声强为0.5W～11W，辐照时间为5～28min。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中超声波频率为100KHz～7MHz，声强为1W～10W，辐照时间为10～25min。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中超声波频率为1MHz～5MHz，声强为2W～9W，辐照时间为13～22min。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中超声波频率为2MHz～4MHz，声强为4W～7W，辐照时间为15～20min。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中超声波频率为3MHz，声强为6W，辐照时间为17min。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中超声波频率为1MHz，声强为5W，辐照时间为30min。其它步骤与实施方式一相同。
本实施方式可去除水中94％的氨氮。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中超声波频率为25KHz，声强为4W，辐照时间为30min。其它步骤与实施方式一相同。
本实施方式可去除水中93％的氨氮。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中超声波反应器产生的超声声场为混响场。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(二)中采用间歇式或连续式辐照。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：净水剂为高铁酸盐复合药剂。其它与实施方式一相同。
本实施方式可增加絮凝性，提高净水剂的净水效果，去除水中93％以上的有机污染物、氨氮和悬浮颗粒。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式一或十五的不同点是：高铁酸盐复合药剂由硫酸铝、三氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合铁、活化硅酸、聚硅酸铁、聚硅酸铝、聚硅酸铝铁、沸石、氧化镁、氧化钙、活性炭、硫酸铁、次氯酸钙、次氯酸钠、硫酸亚铁、氢氧化钠、氢氧化钾、聚丙烯酰胺、非离子型有机高分子絮凝剂、阴离子型有机高分子絮凝剂、膨润土、高岭土、硅藻土中的一种或几种与高铁酸盐组成，其中高铁酸盐的质量占高铁酸盐复合药剂总质量的1％～99％。其它步骤与实施方式一或十五相同。
本实施方式高铁酸盐复合药剂中除高铁酸盐以外的组分若由两种或两种以上的物质组成，除高铁酸盐以外的各组分间可以为任意比例关系。
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式十六的不同点是：高铁酸盐的质量占高铁酸盐复合药剂总质量的10％～90％。其它步骤与实施方式十六相同。
具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式十六的不同点是：高铁酸盐的质量占高铁酸盐复合药剂总质量的30％～70％。其它步骤与实施方式十六相同。
具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式十六的不同点是：高铁酸盐的质量占高铁酸盐复合药剂总质量的40％～50％。其它步骤与实施方式十六相同。
具体实施方式二十：本实施方式与具体实施方式一、十五、十六、十七、十八或十九的不同点是：高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。其它步骤与实施方式一、十五、十六、十七、十八或十九相同。
具体实施方式二十一：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)投加净水剂后调节待处理水的pH值至7～8。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式二十二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：先进行常规预处理。其它步骤与实施方式一相同。

Claims (10)

1、一种去除水中污染物的方法，其特征在于去除水中污染物按以下步骤进行：(一)检测待处理水中污染物的含量，并将净水剂按与污染物1～10∶1的质量比投加；(二)加入净水剂的待处理水流入超声波频率为10KHz～10MHz、声强为0.1W～12W的超声波反应器进行辐照，辐照时间为1～30min；(三)沉淀、过滤，即可出水；其中净水剂为高铁酸盐或高铁酸盐复合药剂。
2、根据权利1所述的一种去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(一)中检测的污染物为有机污染物和氨氮。
3、根据权利1所述的一种去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(一)中按净水剂与污染物2～9∶1的质量比投加净水剂。
4、根据权利1所述的一种去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(二)中超声波频率为50KHz～9MHz，声强为0.5W～11W，辐照时间为5～28min。
5、根据权利1所述的一种去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(二)中超声波反应器产生的超声声场为混响场。
6、根据权利1所述的一种去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(二)中采用间歇式或连续式辐照。
7、根据权利1所述的一种去除水中污染物的方法，其特征在于高铁酸盐复合药剂由硫酸铝、三氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合铁、活化硅酸、聚硅酸铁、聚硅酸铝、聚硅酸铝铁、沸石、氧化镁、氧化钙、活性炭、硫酸铁、次氯酸钙、次氯酸钠、硫酸亚铁、氢氧化钠、氢氧化钾、聚丙烯酰胺、非离子型有机高分子絮凝剂、阴离子型有机高分子絮凝剂、膨润土、高岭土、硅藻土中的一种或几种与高铁酸盐组成，其中高铁酸盐的质量占高铁酸盐复合药剂总质量的1％～99％。
8、根据权利7所述的一种去除水中污染物的方法，其特征在于高铁酸盐的质量占高铁酸盐复合药剂总质量的10％～90％。
9、根据权利1、7或8所述的一种去除水中污染物的方法，其特征在于高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。
10、根据权利1所述的一种去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(一)投加净水剂后调节待处理水的pH值至7～8。
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