[发明专利]一种去除含溴离子饮用水中溴离子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对含溴离子的原水控制、去除溴离子的方法，属于饮用水处理工艺。 

背景技术

近年来，随着原水水质的日益恶化和饮用水水质卫生标准的逐步提高，具有特有的净水优点的臭氧-生物活性炭技术越来越多地应用到饮用水处理领域。然而目前很多水源受咸潮入浸等自然因素或渔业养殖投饵等人为因素的影响，原水中存在一定浓度的溴离子，则在水厂臭氧-生物活性炭工艺的臭氧氧化过程中溴离子生成2B级潜在遗传性致癌物溴酸盐，难以被后续的生物活性炭工艺有效、稳定的去除，同时水中剩余的部分溴离子会在后续的消毒阶段生成溴代消毒副产物。因此，臭氧-生物活性炭工艺处理含溴离子的原水时存在着出水中溴酸盐超标的安全隐患，在消毒工艺中存在着生成溴代副产物的风险。 

我国颁布的生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）中规定溴酸盐限值为10ug/L，一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和溴仿类溴代消毒副产物的浓度限值分别为60μg/L、100μg/L和100μg/L，该类化合物中每种化合物的实测浓度与其各自限值的比值之和不得超过1。在饮用水处理过程中有效降低臭氧氧化或消毒工艺的进水中溴离子含量，对于控制溴酸盐和溴代消毒副产物的形成具有重要的现实意义。 

目前针对水体中溴离子的处理方法中，化学氧化、载银活性炭吸附、超滤、纳滤、磁性树脂等技术能获得较好的去除效果，但这些方法在饮用水处理工艺应用中存在着技术管理难及投入费用高等问题。此外，有研究采用AlCl₃作为混凝剂，通过混凝对水中溴离子有一定的去除作用，但受有机物含量影响较大，且在pH大于7时效果不佳。 

发明内容

本发明针对以上饮用水处理工艺中溴离子控制方法存在的缺点，提供一种去除含溴离子饮用水中溴离子的方法，不仅受水中有机物影响较小，在较大范围pH内能够获得稳定的去除效率，而且操作简单、安全可靠，投入费用低。 

本发明采用以下技术方案实施： 

一种去除含溴离子饮用水中溴离子的方法，包括高锰酸钾预氧化和混凝剂 混凝步骤，具体包括以下步骤：

（1）向含溴离子的原水中投加高锰酸钾搅拌，进行预氧化，投加量为0.5~1mg/L，预氧化时间3~5min；

（2）向经预氧化后的原水中投加聚合氯化铝（PAC），投加量为12~18mg/L（以Al计）；

（3）30s后投加三氯化铁（FeCl₃），投加量为8~12mg/L（以Fe计），模拟水厂混凝过程搅拌（以300r/min搅拌1min，再以80r/min搅拌5min，最后以40r/min搅拌5min）；

（4）经絮凝后静置、沉淀出水。

    步骤（2）、（3）中聚合氯化铝和三氯化铁质量浓度比为3:2。 

本发明在混凝前投加高锰酸钾预氧化，高锰酸钾作为强氧化剂可氧化水中的有机成分，破坏有机物对胶体的保护作用，以促进混凝剂的混凝效果，提高对有机物的去除作用，降低其与溴离子在混凝阶段的吸附位点的竞争作用。此外，高锰酸钾的还原产物中间价态锰的絮凝吸附作用，也对溴离子具有一定的去除功能。采用预氧化后顺序投加聚合氯化铝和三氯化铁进行强化混凝。聚合氯化铝具较高的正电荷和比表面积，能迅速吸附水体中带负电的杂质，表现出很强的吸附能力和净水性能，且耗药量少，余铝量甚微；三氯化铁因其酸化能力强，pH使用范围广，净水效果显著等特点，可起到强化混凝的效果；溴离子即被吸附于聚合氯化铝、三氯化铁通过水解形成Al(OH)₃、Fe(OH)₃上。