[发明专利]一种循环再生的水处理方法及其装置

说明书

本发明提供一种分解溶解性有机物和/或氨氮的循环再生的水处理方法，其特征在于，水体中的溶解性有机物和/或氨氮被活性物质氧化，以二氧化碳和/或氮气的形式从水体中排出，活性物质生成还原态离子M^‑(M＝Cl、Br、I)，生成的M^‑在电化学作用下失去电子生成氧化态M物质；所述活性物质包括无机载体以及固定于无机载体的氧化态M物质(M＝Cl、Br、I)，所述氧化态M物质指卤素化合价高于‑1价的基团。本放利用活性物质分解溶解性有机物和/或氨氮，同时又通过电化学再生，效率高、成本低、使用方便。

【技术领域】

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种分解溶解性有机物和/或氨氮的循环再生的水处理方法及其装置。

【背景技术】

水资源是人类生存不可或缺的资源之一，关系到人类的生死存亡，对水的利用和处理，已经成为人类发展重点关注的领域。水体中的氨氮污染和溶解性有机物日益严重，威胁人类的健康，也是水处理领域中需要解决的技术问题之一。为了保证供水安全，各国均为生活饮用水中的氨氮浓度和溶解性有机物浓度规定了相关的标准，如我国的生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)已经明确规定了供水厂出水的氨氮浓度要低于0.5mg/L、COD低于3mg/L。

随着技术的发展和更新换代，氨氮和溶解性有机物已经有多种的处理方法，如折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、生物脱氮法、臭氧氧化、光催化氧化和电化学氧化法等等。这些方法各有利弊，需要根据水源中的氨氮和溶解性有机物起始浓度和最终浓度选择不同的处理方法或者组合使用。目前，针对生活饮用水中氨氮和溶解性有机物的分解，最后一级通常采用以下几种处理途径：

(1)RO膜过滤，但是新制RO膜对氨氮过滤效率为90％左右，而经过一段时间的使用，RO膜对氨氮过滤效率会快速下降至50％以下，而且对氨氮小于30mg/L的水质基本没有作用，过滤效率很差；

(2)活性炭吸附，但是活性炭吸附饱和后就失效了，且吸附后的活性炭属于危险废物，随意丢弃容易造成环境污染；

(3)电化学分解，需要有特殊的阳极材料(如镀钌铱的钛网)和特定的电解液(如硫酸钠或氯化钠等盐类物质)，电解溶液的处理又带来额外的成本，且设施体积比较大。

因此，现有的几种去除水体中氨氮及溶解性有机物的方法并不理想，存在效率低、成本高、使用不便的问题，尤其当氨氮浓度在50mg/L以下时，基本没有合适的高效率处理方法。

【发明内容】

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供种一种循环再生的水处理方法及其装置，利用活性物质分解溶解性有机物和/或氨氮，同时又通过电化学再生，效率高、成本低、使用方便。

本发明的技术解决方案如下：

一种循环再生的水处理方法，其特征在于，水体中的溶解性有机物和/或氨氮被活性物质氧化，以二氧化碳和/或氮气的形式从水体中排出，所述活性物质包括无机载体以及固定于无机载体的有氧化态M物质(M＝Cl、Br、I)，所述氧化态M物质指卤素化合价高于-1价的基团；所述氧化态M物质(M＝Cl、Br、I)在分解溶解性有机物和/或氨氮的同时被还原生成还原态离子M^-(M＝Cl、Br、I)，而生成的M^-在电化学作用下失去电子又生成氧化态M物质(M＝Cl、Br、I)。

进一步的，上述氧化态M物质包含包含-MO(M＝Cl、Br、I)中的一种或多种基团。

进一步的，上述无机载体为孔隙率为10％～90％的多孔无机载体。进一步优选孔隙率为50％～90％。

进一步的，上述无机载体的主要成分为氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、硅酸盐、铝酸盐、锆酸盐、钛酸盐、铝硅酸盐中的一种或几种。

进一步的，上述氧化态M物质通过化学接枝或者物理方法(如吸附、氢键)固定于无机载体形成活性物质。