[发明专利]一种同步去除水体中污染物并控制含溴副产物生成的方法

说明书

本发明属于水处理领域，具体公开了一种同步去除水体中污染物并控制含溴副产物生成的方法，包括以下步骤：(1)将待处理水体的pH值调节至2～6，该待处理水体同时含有有机污染物及溴元素；(2)将A药剂和B药剂加入所述步骤(1)得到的所述待处理水体中，接着在水温0～40℃下曝气搅拌反应10～60min，即可同步去除水体中有机污染物并控制含溴副产物生成，得到净化水；其中有机物、A药剂和B药剂的摩尔比为1:2.5～50:5～100。本发明通过对关键的向水体中加入的试剂种类及其配比进行改进，可有效解决高级氧化技术产生溴酸盐及溴代副产物的技术问题。

技术领域

本发明属于水处理领域，更具体地，涉及一种同步去除水体中污染物并控制含溴副产物生成的方法，该方法尤其是一种适用于含有溴离子水体的、能够同步除污染物并控制溴酸根和溴代副产物生成的硫酸根自由基高级氧化技术。

背景技术

近些年来，伴随着经济高速发展，我国的水和土壤环境污染较严重，其中地表河流湖泊、地下水体和土壤受到的持久性难降解有机物污染尤为严重。目前，用于修复地表水体、地下水体和土壤有机污染的方法主要有物理吸附法、化学还原法、生物降解法、化学沉淀法及高级氧化法等。其中，高级氧化方法由于能生成具有很高氧化能力的活性物种，能快速氧化降解污染水体中的有机污染物，进而提高有机污染物的可生物降解性或将其彻底矿化，具有污染修复效果好、修复速度快的优点，在工程实践中得到了广泛运用。

溴酸盐，受热后易分解。溴酸盐在国际上被定为2B级的潜在致癌物，它是矿泉水以及山泉水等多种天然水源在经过臭氧消毒后所生成的副产物。研究表明，溴代副产物具有更高的遗传毒性，并且当原水中含有溴离子时，在氯化消毒后产生的溴代副产物的量会增加，特别是一些沿海地区和城市，经济发展迅速，水污染严重，且饮用水源会受到海水入侵等因素的影响而导致海洋性含溴消毒副产物前躯体的存在。臭氧在水体中与物质的相互作用有两个途径，一是臭氧水环境分子氧化；二是·OH(氢氧自由基)氧化。Br^-首先被臭氧氧化为OBr^-，OBr^-在一定的条件下也可以重新回到Br^-，OBr^-的继续反应有三个途径:其一，OBr^-继续被臭氧氧化生成BrO₂^-，BrO₂^-在臭氧的继续作用下生成BrO₃^-；其二，一部分OBr^-在水体中转化为HOBr的形式，HOBr与水体中的天然有机物质(NOM)反应生成三溴甲烷(CHBr₃)，如果水体中存在NH₃，HOBr将与NH₃反应生成溴化胺(NH₂Br)，NH₂Br在臭氧的作用下可以重新转化为Br^-；其三,OBr^-在^·OH和CO₃^-的作用下转化为BrO^·，BrO^·可以生成BrO₂^-，并继续转化为BrO₃^-。在反应的初始阶段,臭氧产生的·OH与Br^-迅速反应生成Br^·，臭氧与Br^·的继续作用也是产BrO^·的一个途径。在硫酸根自由基高级氧化技术中，Br^-可被SO₄^·-(硫酸根自由基)氧化生成Br^·，Br^·与Br^-和SO₄^·-作用转化为HOBr^-/OBr^-，如果存在紫外光照条件，HOBr^-/OBr^-可被还原为Br^-，之后HOBr^-/OBr^-继续被SO₄^·-及其与水反应生成的^·OH氧化，产生溴酸盐的前体物，最终产生溴酸盐。因此，尽管高级氧化技术在处理有机污染方面有突出的优势，但其在处理含溴水时产生的含溴副产物，阻碍其在水处理方面的实际应用。