[发明专利]一种中压紫外催化过一硫酸盐协同氯胺对水厂滤后水消毒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种饮用水消毒方法，具体涉及一种过一硫酸盐协同氯胺强化中压紫外消毒方法。

背景技术

近些年，饮用水安全和卫生问题引起了全球的关注，水质安全保障已经成为了全球性的重大战略问题。微生物是水传播疾病的重要原因，水中致病微生物的去除与控制是确保水质安全的基础。

目前饮用水消毒主要采用氯及氯化物消毒、臭氧消毒、紫外线消毒以及某些重金属离子消毒等方法。但是这些传统的消毒方式在应用时都有很大的弊端。例如：氯消毒后会产生如三氯甲烷等消毒副产物，而且氯消毒工艺对于贾第鞭毛虫以及隐孢子虫等的去除效果差。臭氧消毒生产设备复杂，投资较大，而且容易产生溴酸盐等致癌物质。紫外消毒由于能够有效的破坏细菌微生物的DNA结构，从而能够杀死细菌微生物并使其失去自我繁殖能力，消毒杀菌的效果比较好，而且产生较少的副产物从而越来越受到重视，但是由于传统的低压紫外消毒效果受水质影响较大，特别是一些颗粒物质和能够吸收紫外光的有机物质大大影响紫外光子在水体中的传质效率，而且要达到很好的消毒效果所需要的紫外灯管数量较多，设备维护和运行麻烦。传统的紫外过氧化氢和紫外消毒技术不能保障管网中的持续灭菌作用，需要后续投加大量的氯或者氯胺保障管网中持续消毒，控制消毒副产物的效果并没有做到最优，而且过氧化氢过量投加为无用消耗并残留在水中，没有做到节能最优化和各工艺段的有效衔接。另外在天然水体中氯离子量少时，单纯的投加过硫酸盐原位产生的Cl₂量不能保证足够的管网持续消毒效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种中压紫外催化过一硫酸盐协同氯胺对水厂滤后水消毒的方法，充分发挥中压紫外、过一硫酸盐、氯胺的杀毒消菌的协同作用，可以高效对细菌微生物进行控制，并减少药剂投加量及消毒副产物，保障管后续给水管网中对水消毒灭菌的持续性，保证饮用水安全。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种中压紫外催化过一硫酸盐协同氯胺对水厂滤后水消毒的方法，如图1所示，具体按以下步骤进行：

将过一硫酸盐加入到水厂滤池出水中，经过管道混合器以后，得到浓度为0.2-0.4mmol/L的混合液，混合液进入到中压紫外消毒反应器进行消毒，紫外线的投加剂量为10-20mj/cm²，反应器内消毒时间为5-10min，在紫外线消毒器末端投加0.3-0.4mg/L氯胺，完成中压紫外催化过一硫酸盐协同氯胺消毒。

本发明中，所述过一硫酸盐投加方式以过一硫酸盐溶液的形式投加。

本发明中，所述的过一硫酸盐为过一硫酸钾、过一硫酸钠和过一硫酸铵中的一种或几种按任意比例的组合。

本发明中，所述氯胺为氯化铵溶液。

本发明的中压紫外催化过一硫酸盐协同氯胺对水厂滤后水消毒方法的原理为：

(1)中压多谱段紫外线因其波长范围宽(200-300nm)，对不同种类微生物及微生物的不同部分都可以通过不同波长紫外线来进行破坏，从而起到一部分消毒杀菌作用。

(2)过一硫酸盐在紫外线照射时能够产生氧化能力比较强的硫酸自由基(SO₄^-·)和羟基自由基(OH·)，可以进一步对抗紫外的一些细菌微生物进行灭活作用，减少了紫外线剂量，同时能够降解水中的部分有机物质，能够有效提高水质。具体反应如下：

HSO₅^-+hv→SO₄^-·+OH·

(3)氯胺和过一硫酸盐本身都具有一定的缓慢消毒作用，而且过一硫酸盐盐能够跟氯氨能够产生Cl₂，从而能够更好的保障对水的持续稳定的消毒，而且减少了消毒副产物的生成。具体反应如下：

HSO₅^-+2Cl^-+2H⁺→Cl₂+HSO₄^-+H₂O

本发明具有如下优点：

(1)整合了中压紫外、过硫酸盐、氯胺消毒方法，在各自发挥其消毒作用的前提下，利用它们之间的反应，强化了消毒效果以及保障了管网中持续消毒作用；

(2)消毒过程中降低了紫外、过一硫酸盐和氯胺投加剂量，使得消毒成本降低；

(3)整个反应所需要的设备简单，操作易行，管理维护比较方便；

(4)消毒过程中所投加的药剂无毒无害，不会对环境造成污染；