專利名稱：：一種降低飲用水消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種飲用水處理方法，尤其涉及一種降低飲用水消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽的方法。
背景技術：
：水廠在進行地表原水處理的過程中必定包括投加消毒劑對水體進行消毒。視原水水質情況，通常還包括投加氧化劑對原水進行預氧化以氧化水中的有機物和藻類。目前國內在中、小型水廠使用二氧化氯作為預氧化劑及消毒劑較為常見，少數(shù)大型水廠也有使用。然而，理論和實踐表明，二氧化氯消毒有70%左右直接轉化為具有致癌、致突變性能的消毒副產(chǎn)物_亞氯酸鹽。《國家生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)規(guī)定飲用水處理應用二氧化氯消毒的亞氯酸鹽副產(chǎn)物標準最高限值不超過0.7mg/L。另外，由于原水水質因素，二氧化氯的投加量往往較大，水廠應用二氧化氯預氧化和消毒工藝時，水中副產(chǎn)物亞氯酸鹽含量往往難以穩(wěn)定達標合格，迫切需要從方法上尋求突破，以解決應用二氧化氯預氧化和消毒工藝的水廠困擾多年的普遍性難題。
發(fā)明內容為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種降低飲用水消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽的方法。本發(fā)明提供的降低飲用水消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽的方法，包括以下步驟(1)使用二氧化氯氣體將原水進行預氧化；(2)通過投加石灰調節(jié)pH值；(3)投加混凝劑進行混凝、沉淀，過濾去除濁度；以及(4)投加次氯酸鈉溶液進行消毒。其中，步驟(2)中預氧化為通過水射器投加二氧化氯氣體于原水中，投加濃度為0.5mg/L1.0mg/L。投加濃度優(yōu)選為0.7mg/L0.8mg/L。二氧化氯作為預氧化劑，氧化水源水中有機物和無機污染物，起到利于后續(xù)去除濁度的作用。步驟(3)中通過投加石灰來提高飲用水pH和酸堿度，這利于保護供水管網(wǎng)免受銹蝕，同時，客觀上，石灰乳濁液有一定的利于后續(xù)混凝除濁度的作用。去除濁度包括投加混凝劑并進行混凝、沉淀和過濾以獲得清水。該步驟可使原水中致濁度的膠體顆粒脫穩(wěn)變成肉眼可見絮狀物(俗稱礬花)，通過后續(xù)沉淀和過濾去除礬花以達到去除濁度的目的?；炷齽┛蛇x用堿鋁或其它飲用水處理混凝劑如硫酸鐵、氯化鐵等，優(yōu)選為堿鋁。步驟(4)中消毒為投加次氯酸鈉溶液至經(jīng)步驟(3)處理后的清水中，可通過計量泵投加，投加量可為1.35mg/L2.00mg/L，該濃度按有效氯計。投加量優(yōu)選為1.60mg/L1.85mg/L，該濃度可有效氯計。次氯酸鈉作為消毒劑，殺滅水中細菌等微生物和滅活病原微生物。步驟(4)中，投加次氯酸鈉溶液進行消毒還可為，將次氯酸鈉溶液與壓力水混合后投加于經(jīng)步驟(3)處理之后的待消毒水中。該情況下，計量泵后投加管道可再設有水射器，壓力水自水射器中發(fā)出，將次氯酸鈉溶液與壓力水混合后投加于經(jīng)步驟(3)處理之后的待消毒水中，以增強次氯酸鈉消毒劑與被消毒水體的混合效果。本發(fā)明公布了以次氯酸鈉消毒替代二氧化氯消毒工藝，同時保留飲用水二氧化氯預氧化工藝，即采用二氧化氯進行預氧化與次氯酸鈉進行消毒聯(lián)用的方法，可以在確保飲用水滿足消毒效果的前提下，大幅度降低消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽含量并使其完全符合國標要求，大大提高了飲用水水質安全性。圖1為本發(fā)明降低飲用水消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽的方法流程圖；圖2為出廠水及管網(wǎng)水余氯逐日檢測結果；圖3為出廠水及管網(wǎng)水菌落總數(shù)逐日檢測結果；圖4為水廠不同消毒工藝出廠水菌落總數(shù)檢測結果對比；圖5為出廠水亞氯酸鹽和氯酸鹽檢測結果對比圖；圖6為管網(wǎng)點1水樣氯酸鹽逐日檢測結果；圖7為管網(wǎng)點2水樣氯酸鹽逐日檢測結果；圖8為管網(wǎng)點3水樣氯酸鹽逐日檢測結果；圖9為投加次氯酸鈉對出廠水pH值指標的影響圖。具體實施例方式下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述。應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。實施例一深圳市某水廠降低出廠水中消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽的處理方法原水情況原水為水庫水，水源遭受有機污染，屬地表水III類水質，平均濁度為14.03NTU，錳含量最高為0.46mg/L，每升平均含3720萬個藻類細胞，具有明顯的高藻、低濁且有機微污染的特征。二氧化氯制備采用深圳斯瑞曼公司成套設備，制備方法如下將氯酸鈉、硫酸(質量百分濃度70%)和雙氧水(質量百分濃度50%)混合反應，制備得二氧化氯(氣態(tài)，純度95%)。圖1為本發(fā)明降低飲用水消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽的方法流程圖，包括如下步驟(1)使用二氧化氯氣體將原水進行預氧化通過水射器負壓吸入二氧化氯氣體，與壓力水混合后，按0.8mg/L投加量投加于待處理的原水中，以氧化水源水中有機物和無機污染物，起到利于后續(xù)去除濁度的作用。(2)投加石灰調節(jié)pH值在經(jīng)預氧化后的原水中投加石灰，以提高飲用水pH值和酸堿度，利于保護供水管網(wǎng)免受銹蝕，同時，客觀上，石灰乳濁液有一定的利于后續(xù)混凝除濁度的作用。(3)投加混凝劑進行混凝、沉淀，過濾去除濁度投加混凝劑堿鋁，使原水中致濁度的膠體顆粒脫穩(wěn)變成肉眼可見絮狀物(俗稱礬花)，并通過后續(xù)沉淀和過濾工序去除濁度。(4)投加次氯酸鈉溶液進行消毒通過計量泵投加次氯酸鈉溶液，計量泵后投加管道另設有水射器，使次氯酸鈉溶液與壓力水混合后再投加于被消毒的水中，可增強次氯酸鈉消毒劑與被消毒水體的混合效果。次氯酸鈉溶液自化工廠購買，有效氯濃度為10%左右，投加量為1.85mg/L。送水泵房將處理好的自來水加壓送入管網(wǎng)。沿程水質指標檢測檢測的水樣包括原水、濾前水、濾后水、出廠水和管網(wǎng)水沿程。檢測的水質指標包括余氯、二氧化氯、亞氯酸鹽、氯酸鹽、細菌總數(shù)和總大腸桿菌。表1沿程水質指標檢測多日平均值<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表1結果顯示，出廠水及管網(wǎng)點1、2和3水中的亞氯酸鹽、氯酸鹽和次氯酸鈉消毒副產(chǎn)物的平均含量遠低于國家標準限值0.7mg/L。消毒結果及分析出廠水及管網(wǎng)水余氯和菌落總數(shù)見圖2和圖3。圖4為水廠不同消毒工藝出廠水菌落總數(shù)檢測結果對比。結果顯示，與之前單獨采用氯氣消毒和單獨二氧化氯消毒的出廠水菌落總數(shù)歷史數(shù)據(jù)相比，水廠改用二氧化氯預氧化和次氯酸鈉消毒聯(lián)用的方式，使菌落總數(shù)檢出最高值下降，消毒效果與氯氣或二氧化氯單獨消毒的效果基本相當。消毒副產(chǎn)物結果及分析水廠采用二氧化氯預氧化和次氯酸鈉消毒聯(lián)用時出廠水亞氯酸鹽和氯酸鹽檢測結果對比見圖5，以及沿程管網(wǎng)點1、2和3水中的亞氯酸鹽和氯酸鹽檢測結果對比分別見圖6、7禾口8。結果表明出廠水及管網(wǎng)水亞氯酸鹽、氯酸鹽和次氯酸鈉消毒副產(chǎn)物含量遠低于國家標準限值其中亞氯酸鹽檢測最高、最低和平均值分別為0.36mg/L、0.14mg/L和0.23mg/L，而該廠單獨使用二氧化氯消毒時出廠水亞氯酸鹽指標檢測最高、最低和平均值分別為1.12mg/L、0.32mg/L和0.69mg/L。使用二氧化氯預氧化及次氯酸鈉消毒聯(lián)用工藝后，出廠水亞氯酸鹽平均值下降幅度達66.7%，有效解決了出廠水亞氯酸鹽超標問題。待濾水和濾后水中均未檢出氯酸鹽。但出廠水和管網(wǎng)水氯酸鹽均有少量檢出，同時亞氯酸鹽含量有所下降。經(jīng)多天數(shù)據(jù)分析，相比濾后水，出廠水氯酸鹽增加量與亞氯酸鹽減少量基本相當，因此認為是亞氯酸鹽被次氯酸鹽氧化生成氯酸鹽的緣故。次氯酸鈉對出廠水PH的影響圖如圖9。出廠水的pH值在7.2左右，適合飲用。待濾水中亞氯酸鹽含量較高，是因原水中還原性物質較多，二氧化氯預氧化被還原后，在澄清池(混凝、沉淀段)中生成了亞氯酸鹽所致。采用次氯酸鈉消毒原理與采用氯氣消毒原理一致，其副產(chǎn)物主要為鹵代物，抽檢結果見表2。表2次氯酸鈉消毒副產(chǎn)物(鹵代物)抽檢結果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本發(fā)明步驟(1)中投加二氧化氯氣體于原水中進行預氧化，投加量優(yōu)選為0.7mg/L0.8mg/L，該濃度按有效氯計；步驟(4)中投加次氯酸鈉溶液至經(jīng)步驟(3)處理后的清水中，投加量優(yōu)選為1.60mg/L1.85mg/L，該濃度按有效氯計。若在預氧化過程中將1.Omg/L二氧化氯氣體投加于待處理的原水中，其它步驟均與實施例一相同，除濾前水中亞氯酸鹽有輕微升高外，濾后水、出廠水和管網(wǎng)水中亞氯酸鹽指標變化不大。權利要求一種降低飲用水消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)使用二氧化氯氣體將原水進行預氧化；(2)投加石灰調節(jié)pH值；(3)投加混凝劑進行混凝、沉淀、過濾去除濁度；以及(4)投加次氯酸鈉溶液進行消毒。2.如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中二氧化氯氣體的投加濃度為0.5mg/L1.0mg/L。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中二氧化氯氣體的投加濃度為0.7mg/L0.8mg/L。4.如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中所述混凝劑為堿鋁(即堿式聚合氯化鋁)或其它飲用水處理混凝劑如硫酸鐵、氯化鐵等。5.如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中次氯酸鈉溶液的投加量為1.35mg/L2.00mg/L。6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中次氯酸鈉溶液的投加量為1.60mg/L1.85mg/L。7.如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中次氯酸鈉溶液與壓力水混合后投加于經(jīng)步驟(3)處理之后的待消毒水中。全文摘要本發(fā)明涉及一種飲用水處理方法，尤其涉及一種降低飲用水消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽的方法，包括以下步驟先使用二氧化氯氣體將原水進行預氧化，再通過投加石灰調節(jié)pH值，然后投加混凝劑并進行混凝、沉淀和過濾去除濁度，以及投加次氯酸鈉溶液進行消毒。本發(fā)明提供的采用二氧化氯進行預氧化與次氯酸鈉進行消毒聯(lián)用的方法，可以確保飲用水在滿足消毒效果的前提下，大幅度降低消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽含量并使其完全符合生活飲用水國家標準要求，大大提高了水質安全性。文檔編號C02F1/66GK101774711SQ20101010493公開日2010年7月14日申請日期2010年1月29日優(yōu)先權日2010年1月29日發(fā)明者文漢華,汪義強,陳鷹,黃曉東申請人:深圳市深水寶安水務有限公司