[发明专利]一种同步去除污染物和消毒副产物的UV氧化的方法

说明书

本发明公开了一种同步去除污染物和消毒副产物的UV氧化的方法，包括以下步骤：采用浓硫酸、氢氧化钠、磷酸盐缓冲溶液中一种或多种调节待处理水样的pH值至4～8；向所述待处理水样中通入空气和/或氧气，流量为2～60L/min，并使所述反应容器中的水样、气体以及氧化剂充分混合；对所述待处理水样进行UV照射，UV的波长为160～290nm，优选为185～254nm之间，照射剂量为15～600mJ/cm²，时间为5min以上，优选为5～120min；向所述待处理水样中投加含氯消毒剂，含氯消毒剂中的氯气的浓度为5～30mg/L。本发明不光可对微量污染物和消毒副产物前体物具有更好的去除效果和更高的反应速率，还可对于传统的UV/H₂O₂氧化技术难以控制的含碳消毒副产物也具有控制效果。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种同步去除污染物和消毒副产物的UV氧化的方法。

背景技术

近年来随着工业的发展和城市化进程的加速，环境水体以及饮用水中的微量污染物日渐增多。微量污染物由一系列人工或天然物质组成，包括药品与个人日化用品，类固醇，化工产品，杀虫剂和除草剂等。环境水体以及饮用水中的微量污染物对于生态系统以及人体健康都会引起一系列负面影响，包括急性或慢性毒性，内分泌干扰，微生物抗性基因增加等。即使浓度较低，部分微量污染物也会严重危害到人体健康。因此饮用水以及环境中的微量污染物日渐受到关注，且部分微量污染物(包括阿特拉津等农药和双酚A等内分泌干扰物)已列入国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)和地表水环境质量标准(GB3838-2002)。

由于微量污染物种类繁多且性质差异大，常规的污水处理工艺和给水处理工艺对于微量污染物去除效果不尽相同，大部分难降解微量污染物难以通过传统水处理工艺去除。高级氧化工艺由于能产生高氧化性的自由基，对于微量污染物往往具有较好的处理效果，是较为理想的微量污染物去除技术。高级氧化技术中基于UV的高级氧化技术例如UV，UV/H₂O₂在微量污染物的去除中具有较为广泛的运用。已有研究表明在UV高级氧化技术的基础上增设微曝气技术能有效提高对双酚A以及4-叔丁基苯酚等内分泌干扰物的去除效果。与其他高级氧化技术相比，UV高级氧化技术具有反应条件温和，反应装置相对简单，无污泥产生且不会引起二次污染等优点。

消毒是饮用水处理过程中不可或缺的部分。但消毒剂与水中有机物(包括微量污染物)反应会产生具有致癌性和致畸性消毒副产物，目前三卤甲烷、卤乙酸等消毒副产物已列入生活饮用水卫生标准。消毒副产物的控制方法可以概括为三个方面：(1)源头控制，在消毒前去除能与消毒剂反应生成消毒副产物的前体有机物；(2)过程控制，通过改变消毒工艺参数或消毒方式来降低消毒副产物在消毒过程中的生成量；(3)末端控制，对已经生成的消毒副产物进行去除。高级氧化工艺作为一种预氧化工艺，可通过对水中有机物的改性和无机化作用，使后续消毒过程中的产生的消毒副产物明显降低，是一种较为理想的消毒副产物源头控制技术。已有研究表明UV/H₂O₂预氧化可明显减少卤乙酰胺和卤乙腈等高毒性含氮消毒副产物生成，对于控制消毒副产物总体毒性具有积极意义。

但UV高级氧化技术具有以下问题：1)UV以及UV/H₂O₂预氧化药剂使用量大，能耗较高；2)UV以及UV/H₂O₂预氧化对于三卤甲烷和卤乙酸等含碳消毒副产物控制效果有待提升；3)UV/H₂O₂/微曝气以及UV/微曝气技术主要用于内分泌干扰物的去除，对抗生素、农药、日化用品等微量污染物的去除实施例较少；4)UV/H₂O₂/微曝气去除内分泌干扰物的实施例中处理水样为实验室配制污染物溶液，与实际运用具有一定差别；5)UV/H₂O₂/微曝气以及UV/微曝气技术在去除消毒副产物前体物质方面无运用实例。

发明内容