[发明专利]一种利用过硫酸盐原位控制液氯/氯胺消毒过程中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理方法，具体涉及一种控制消毒过程中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法。

背景技术

液氯、氯胺消毒易形成消毒副产物，尤其一些非稳定性卤代消毒副产物，如：卤代醌(HBQs)、卤乙腈(HANs)、卤代乙酰胺(HAcAms)等，这些新发现且还未被纳入国家相应管理规定的消毒副产物对人体所产生的危害远大于三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)等已被纳入规定的消毒副产物，常以μg/L水平存在于消毒后的饮用水中，虽然其平均浓度约为三卤甲烷的几分之一到几十分之一，但它们的慢性细胞毒性和急性遗传毒性是三卤甲烷的数百至数千倍，严重危害人们的饮水健康。因此，如何控制饮用水中非稳定性卤代消毒副产物(卤代醌、卤乙腈、卤代乙酰胺)是水处理研究领域的一大热点与难点。

控制卤代消毒副产物的方法主要有两类：一类是在消毒之前进行预处理，去除水中消毒副产物的前体物，但这类方法存在不能将水中前体物完全去除的缺点；二类是对产生的消毒副产物进行去除，即使利用一些氧化技术能将卤代消毒副产物进行矿化，但由于液氯和前体物的存在，还会有卤代消毒副产物生成。

专利CN102381740A公开了一种基于过硫酸盐/光联用去除水中含氮消毒副产物的方法，利用过硫酸盐/光联用产生的大量自由基进攻含氮消毒副产物，实现脱氮、脱卤。专利CN105668880A公开了一种控制水中氯代含氮消毒副产物的方法，利用紫外线辐照激活过硫酸盐产生高氧化性的硫酸根自由基去除氯代消毒副产物的前体物。专利CN105712549A公开了一种抑制水中溴代含氮消毒副产物形成的方法，采用紫外光照射并投加氧化剂(双氧水或过碳酸钠)，去除水中溴代含氮副产物的前体物。专利CN103359851A公开了一种饮用水中卤代含氮消毒副产物的去除方法，将过硫酸盐和过氧化氢投加到反应体系中，在具有羟基化表面催化剂的作用下产生强活性的硫酸根自由基和羟基自由基，产生的硫酸根自由基和羟基自由基再与碳酸盐进一步反应生成碳酸根自由基，利用硫酸根自由基和碳酸根自由基选择氧化的特点，分别对卤代有机物和含氮有机物具有较好的选择性降解效能。专利CN105906097A公开了一种控制水中碘代消毒副产物的方法及系统，利用铁盐活化过硫酸盐产生的硫酸根自由基，将水中的碘离子氧化成无毒无害的碘酸盐，并同步去除前体物，控制了碘代消毒副产物的生成。

非稳定性卤代消毒副产物(如：卤代醌、卤乙腈、卤代乙酰胺)具有分子中与卤素相连的碳原子易受到亲核试剂进攻的特点，易发生亲核水解进行脱毒。利用亲核水解特性对液氯/氯胺消毒过程中产生的卤代消毒副产物进行控制，目前还没有这方面的研究报道。常见的亲核试剂有甲醇、过氧化氢等，但由于这些亲核试剂易造成饮用水的二次污染或液氯的大量消耗，因而难以在净水厂进行应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用过硫酸盐原位控制液氯/氯胺消毒过程中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，解决需要对卤代消毒副产物及其前体物进行氧化处理和亲核试剂易造成饮用水二次污染或液氯/氯胺大量消耗的问题。

本发明的一种利用过硫酸盐原位控制液氯/氯胺消毒过程中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法是通过以下步骤实现的：在待处理水中投加液氯或氯胺进行消毒处理时，同时投加过硫酸盐溶液，保持搅拌状态，即完成所述利用过硫酸盐原位控制液氯/氯胺消毒过程中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，其中，过硫酸盐的浓度为0.1～100mg/L，所述待处理水为过滤处理后水、污水处理厂出水或地下水。

本发明的一种利用过硫酸盐原位控制液氯/氯胺消毒过程中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法中所述过硫酸盐为过一硫酸盐、过二硫酸盐中的一种或两种按任意比混合的混合物，其中过一硫酸盐为过一硫酸钾、过一硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物，过二硫酸盐为过二硫酸钾、过二硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物。

本发明的一种利用过硫酸盐原位控制液氯/氯胺消毒过程中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法中所述过硫酸盐由过硫酸盐和碱的复合盐代替，其中过硫酸盐和碱的摩尔比为1:1～10，碱的加入能调节水处理体系的pH值在6～9，有利于过硫酸盐电离；其中，过硫酸盐为过一硫酸盐和/或过二硫酸盐，碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或其中几种按任意比混合的混合物；过一硫酸盐为过一硫酸钾、过一硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物，过二硫酸盐为过二硫酸钾、过二硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物。