專利名稱：新型微污染源水體中溴酸鹽催化還原設備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于飲用水處理領域，具體涉及到一種催化還原去除微污染源水體中
溴酸鹽催化還原設備。
背景技術：
溴酸鹽是一種可增加人類患癌癥機率的化合物，是被國際癌癥研究機構定為2B 級(較高致癌可能性)的潛在致癌物。長期飲用具有較高含量溴酸鹽的飲用水，可能會增 加罹患癌癥的幾率。飲用含溴酸鹽高的水，將導致腎及甲狀腺患癌癥，還能引發短暫惡心、 腹瀉、中央神經系統遲緩及永久性腎衰竭與失聰等問題。另外還有結果顯示，溴酸鹽可產生 明顯的致突變作用，溴酸鹽在高劑量時具有遺傳毒性。 水體中溴酸鹽是一種消毒副產物，采用臭氧對飲用水進行消毒時，臭氧會將水體 中的溴離子氧化成溴酸根，形成溴酸鹽。水體中溴離子主要來源于礦物溶解、海水入侵地表 水或地下水含水層。臭氧作為優良的消毒劑和強氧化劑，可以氧化去除水體中的微量有機 污染物和病毒等，臭氧消毒副產物的危害明顯低于液氯消毒，且成本較低，使得處理后出水 無色無臭，目前正被廣泛應用。但是當原水中含有溴化物時，在臭氧的氧化作用下溴離子很 容易被氧化為溴酸鹽。另外，溴酸鉀是我國以及世界范圍內普遍使用的化學合成防腐劑，可 作為面粉品質改良劑，也可用于魚類肉制品加工業。 目前世界各國紛紛制訂了飲用水中溴酸鹽副產物的控制標準。美國環保署規定 飲用水中溴酸鹽最高允許濃度在10i!g/L以內，我國現行的《生活飲用水衛生標準》(GB 5947-2006)也規定溴酸鹽限值為0. 01mg/L。 2009年10月1日即將實施的《飲用天然礦泉 水新國家標準》(GB 8537-2008)首次對飲用礦泉水中溴酸鹽含量作出了規定，最高不得超 過O. 01mg/L。 目前，對于水體中溴酸鹽的控制方法主要分為溴酸鹽的生成控制和生成的溴酸鹽 的去除。目前溴酸鹽的生成控制主要有加氨、加過氧化氫、降低PH值、加自由基清除劑和 HOBr清除劑等。溴酸鹽一經生成就很難通過常規的凈水工藝去除。現在實驗室研究的方 法主要有光催化法、亞鐵或者零價鐵催化還原法、UV法、活性炭吸附法和生物活性炭去除法 等。對溴酸鹽生成控制需要加入化學試劑，易形成二次污染；溴酸鹽的去除方法目前還局限 在實驗室階段。開發能夠實際應用的溴酸鹽去除方法和相應的設備變得極為緊迫。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種新型微污染源水體中溴酸鹽催化還原設備，是一 種非均相加氫催化還原降解溴酸鹽設備，對溴酸鹽降解效率高、速度快、設備簡單、易操作。 為達到以上目的，本實用新型的解決方案是 本實用新型將催化材料填充到水處理容器內，通入氫氣催化降解水中的溴酸鹽。 催化劑在氫氣作為還原劑的條件下，催化還原水體中的溴酸鹽。 —種溴酸鹽催化還原設備，其包括水處理容器，水處理容器內安裝有至少兩個隔板將容器分割為多個反應室，第一隔板與頂部相接與底部分離，第二隔板與底部相接與頂 部分離，隔板依此間隔排列，容器底部設有進氣管、進水管，頂部設有排氣管、出水管。 進一步，所述水處理容器中間區域還填有催化材料，催化材料上下設有隔網，隔網 與水處理容器的頂部及底部相距一定距離。 所述隔網與頂部或底部的距離不小于隔板與底部或者底部的距離。所述隔網的孔徑為2-5mm，優選的3mm的隔網為最佳。 所述催化材料為Pd/Al203，使得溴酸鹽可以在常溫常壓下被催化還原；進氣管通 入氫氣作為還原劑，從而不會產生二次污染。 所述進氣管、進氣管設于容器的一個反應室內，該反應室底部封閉。 所述排氣管、出水管設于容器的一個反應室內，該反應室頂部封閉。 所述進水管上安裝有水泵、液體流量計。 所述進氣管上安裝有氣體流量計。 所述水處理容器采用CSTR工藝，可以增大水流與催化劑的接觸，提高溴酸鹽的去 除效果。 降解反應的方法，pH2 8的微污染源水，通過泵的作用流經催化材料床，在常溫 常壓下通入氫氣。 由于采用了以上技術方案，本實用新型具有以下有益效果本實用新型微污染源 水體中溴酸鹽催化還原設備，可以將催化劑、添加還原劑以及原水處理設備為一體，可以連 續，快速的進行溴酸鹽去除，根據參數測量儀表所測量的參數，可以調整原水的處理速度， 以及還原劑的添加量，增加自動控制裝備后，可以采用電腦控制處理過程，使用更加方便，
效率更高。
圖1為本新型微污染源水體中溴酸鹽催化還原設備結構示意圖。 圖2為水處理容器內部結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖所示實施例對本實用新型作進一步的說明。 如圖1所示，微污染源水體中溴酸鹽催化還原設備包括水處理容器1 ，水處理容器 1連接有進水管2和出水管3，水處理容器1與氫氣進氣管4和氫氣排氣管5相通，氫氣進 氣管4與儲氫容器7相通。所述的進水管2、出水管3、進氣管4和排氣管5上都安裝有閥 門10。進水管2上安裝有液體流量計9，氫氣進氣管4上安裝有氣體流量計8。提升泵6與 進水管2相通，將原水泵入水處理容器1內，并使其流經催化材料床。 水處理容器1內部結構示意圖如圖2所示。第一隔板A、第二隔板B將水處理容器 1分割為三個反應室反應室甲、反應室乙和反應室丙。第一隔板A與水處理容器1頂部相 連接，其與水處理容器1的底部則相距一定距離，該距離為反應器總高度的1/10 ;第二隔板 B與水處理容器1的頂部相距一定距離，該距離為反應器總高度的1/10，其與水處理容器1 的底部則相連接。反應室內填充有催化材料，反應室上下分別設有隔網C，隔網C與水處理 容器1的頂部及底部分別相距總高度的1/10，隔網C的存在防止了催化材料Pd/Al203的流失，隔網C的孔徑為3mm。進水管2設置于靠近水處理容器1的底部，與反應室甲連通；出 水管3設置于靠近水處理容器1的頂部，與反應室丙連通。水流從進水管2進入到反應室 甲底部，流經催化材料床，到達反應室甲頂部，沒過第二隔板B，進入反應室乙頂部，流經催 化材料床到達反應室乙底部，進入反應室丙底部，流經催化材料床，到達反應室丙頂部，最 后從出水管3流出。進氣管4設置于靠近水處理容器1的底部，與反應室甲連通；排氣管5 設置于靠近水處理容器l的頂部，與反應室丙連通。氫氣由氫氣進氣管4進入水處理容器 1進入，未反應的氫氣從氫氣排氣管5排出。 使用時，水泵3將原水通過進水管2送入水處理容器1內；儲氫容器7內的氫氣通 過氫氣進氣管4進入水處理容器1內；還原劑氫氣和原水依次流過反應室甲、反應室乙和 反應室丙，最后從反應室丙上部流出。反應過程中可以通過閥門io控制進水流量和氫氣流 量。將各項參數設置好，也可以利用自動控制系統控制整個處理工程，提高效率。 上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本實 用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說 明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本實用新型不限于這 里的實施例，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，對于本實用新型做出的改進和修改 都應該在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求一種溴酸鹽催化還原設備，其特征在于其包括水處理容器，水處理容器內安裝有至少兩個隔板將容器分割為多個反應室，第一隔板與頂部相接與底部分離，第二隔板與底部相接與頂部分離，隔板依此間隔排列，容器底部設有進氣管、進水管，頂部設有排氣管、出水管。
2. 如權利要求1所述的溴酸鹽催化還原設備，其特征在于所述水處理容器中間區域 還填有催化材料，催化材料上下設有隔網，隔網與水處理容器的頂部及底部相距一定距離。
3. 如權利要求2所述的溴酸鹽催化還原設備，其特征在于所述隔網與頂部或底部的 距離不小于隔板與底部或者底部的距離。
4. 如權利要求2所述的溴酸鹽催化還原設備，其特征在于所述隔網的孔徑為2-5mm。
5. 如權利要求2所述的溴酸鹽催化還原設備，其特征在于所述催化材料為Pd/Al203， 進氣管通入氫氣作為還原劑。
6. 如權利要求1所述的溴酸鹽催化還原設備，其特征在于所述進氣管、進氣管設于容器的一個反應室內，該反應室底部封閉。
7. 如權利要求1所述的溴酸鹽催化還原設備，其特征在于所述排氣管、出水管設于容器的一個反應室內，該反應室頂部封閉。
8. 如權利要求1所述的溴酸鹽催化還原設備，其特征在于所述進水管上安裝有水泵、 液體流量計。
9. 如權利要求1所述的溴酸鹽催化還原設備，其特征在于所述進氣管上安裝有氣體 流量計。
10. 如權利要求l所述的溴酸鹽催化還原設備，其特征在于所述水處理容器采用CSTR工藝。
專利摘要一種新型微污染源水體中溴酸鹽催化還原設備，其包括水處理容器，水處理容器內安裝有至少兩個隔板將容器分割為多個反應室，第一隔板與頂部相接與底部分離，第二隔板與底部相接與頂部分離，隔板依此間隔排列，將催化材料Pd/Al2O3填充到水處理容器內部，水處理容器與儲氫容器相通，水處理容器連接有進水管、出水管、氫氣進入管和氫氣排出管。水處理容器采用CSTR工藝，增大了水體與氫氣和催化劑的接觸。本實用新型微污染源水體中溴酸鹽催化還原設備可以連續、快速的去除水體中溴酸鹽，并且可以調整進水流量、氫氣流量，增加自動控制裝備后，可以采用電腦控制過程，使用更加方便，效率更高。
文檔編號C02F1/70GK201520668SQ200920211130
公開日2010年7月7日 申請日期2009年10月23日 優先權日2009年10月23日
發明者劉祥虎, 尹大強, 尹磊, 張 杰, 楊雋曄, 王赟, 范建偉, 陳云思 申請人:上海同濟科藍環保設備工程有限公司