[发明专利]去除水中溴酸盐的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种简便去除水中溴酸盐的方法和装置，特别是用于天然矿泉水或山泉水等天然水生产臭氧杀菌工艺后去除水中溴酸盐，同时又保留符合要求的残留臭氧。

背景技术

天然原水中除了存在许多有机和无机物外，同时也存在ppb量级的溴化物(bromides)。目前饮用天然矿泉水或山泉水等天然水生产深度处理杀菌工艺，较多采用臭氧杀菌，并且对于瓶装水要求有一定臭氧残留，可同时对水和瓶盖消毒。但用臭氧消毒时，水中溴化物与臭氧反应，会转化成常规水处理工艺难以去除的溴酸盐bromate(BrO3^-)，装瓶后则留在水中。

溴酸盐国际上已被认定为2B级潜在致癌物，世界卫生组织和美国环保局所规定的饮用水中，溴酸盐最高允许浓度在0.01mg/L以内。臭氧是公认的最有效的消毒方法，目前生产生饮水尚未找到比臭氧更有效的杀菌方法，因此臭氧杀菌副产物——溴酸盐客观存在。

中国专利CN101327985公开的催化臭氧化去除水中有机污染物的方法，a、以流化床或固定床形式将粒径为1nm～10cm的固体催化剂放入臭氧催化氧化接触反应器中，其中固体催化剂总的厚度控制在10～500cm；b、以1～50m/h的水流速度将待处理水以顺流式、逆流式或混合式的方式引入反应器，反应器前或反应器中采用钛板微孔曝气、立管曝气或周边均匀曝气进行臭氧布气，臭氧的投加量为1μg/L～100mg/L，然后按臭氧投加量与过氧化氢投加量的摩尔比1∶0.1～1投加过氧化氢；c、控制臭氧、过氧化氢和待处理水的接触时间为1～300min，催化剂和含臭氧、过氧化氢的待处理水的接触时间为1～180min。达到解决过氧化氢剩余问题，减少溴酸盐的生成。此法虽可用于处理饮用水，但投加化学药剂量需精确控制，处理工艺复杂。

中国专利CN101439900氧化还原去除水中溴酸盐的方法，通过硫酸亚铁还原性去除水中溴酸盐，方法为：第一通过铵盐和活性炭上微生物硝化作用控制水中溶解氧浓度处于较低水平；第二通过硫酸亚铁的还原性去除水中溴酸盐；第三通过过滤单元去除水中过量的铁离子。系统包括：控制水中溶解氧的预处理工作段、去除溴酸盐的氧化还原工作段和去除过量铁离子的过滤处理工作段。对溴酸盐的去除率可达60％以上。此法，处理工艺复杂，需增加三段处理，并且为达到去除溴酸盐通过硫酸亚铁还原，此后还要再去除过量铁离子，处理成本增加较多，并且去除效果不理想，只能去除60％左右，不适用于水中高浓度溴酸盐的去除，难以稳定达到饮用水对溴酸盐允许含量标准。

上述二个专利处理溴酸盐，不仅皆为工艺复杂，需要投加化学药剂，造成处理成本加大，还会改变原水品质，以及易引起二次污染。

美国专利US5609766公开了一种用臭氧处理含溴化物水的处理方法，通过使水酸化后不易转化成溴酸盐，抑制臭氧杀菌中溴酸盐的产生，提出采用向水中投加二氧化碳气体，调节水的PH值小于6.5。然而，生产水工艺中投加气体工艺复杂，增加了制水成本，而且只能是抑制溴酸盐生成，而不能完成阻断其产生，生成的溴酸盐提出可采用合适的活性碳来吸附，但缺点是必须选择特定的活性碳，而且活性碳处理易受被处理水的PH值和水温等因素影响，效果不稳定，特别是活性碳吸附还同时将残留的臭氧也去除了，不符合瓶装矿泉水工艺要求。再就是，此方法因使水呈酸性改变了水的品质，一方面可能腐蚀制水管道及设备，同时也不符合市场要求提供弱碱性健康饮用水的期望。

仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种工艺简单，只增加一道工序，处理成本低，去除效率高，不受浓度影响的去除水中溴酸盐的方法。

本发明的另一目的在于提供一种同时能保留水中所需臭氧残留，不改变原水品质的去除水中溴酸盐的方法。

本发明的再一目的在于提供一种能够实现上述目的的去除水中溴酸盐的装置。

本发明第一目的实现，经申请人对去除溴酸盐方法的试验研究，意外地发现紫外光对溴酸盐具有分解作用，发现水中溴酸盐在波长范围150-250nm紫外光照射均会产生分解，因此提出增加一采用波长包含150-250nm紫外光照射分解溴酸盐，从而克服了上述现有技术的种种不足，实现本发明目的。具体说，本发明去除水中溴酸盐的方法，其特征是使水经过波长介于150-250nm紫外光照射。