[发明专利]一种等离子体高级氧化技术去除水中嗅味的方法

说明书

本发明公开了一种等离子体高级氧化技术去除水中嗅味的方法，利用脉冲电源放电产生H₂O₂、O₃、OH、UV活性物质，对水样中的嗅味化合物进行降解。该方法可以同时去除水中典型鱼腥味、土霉味、青草味、腥臭味、化学味等不少于5种嗅味类型及其上述嗅味类型相关的嗅味物质；有效去除异味的同时未产生其他异味物质、溴酸盐等副产物，显著提高了饮用水水质净化效果；该方法操作简单，成本较低，效率较高，不添加任何其他化学物质，可较好地去除和控制复杂嗅味水源的致嗅物质，且不会产生毒副作用、副产物等二次污染。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种等离子体高级氧化技术去除水中嗅味的方法。

背景技术

饮用水的嗅味严重损害饮用水的质量，社会上对解决饮用水嗅味问题的呼吁越来越强烈，而现有常规给水处理工艺难以对水体中嗅味进行有效的去除。通常需要结合预处理技术、深度处理技术或几种工艺的联用方式才能取得比较理想的去除嗅味的效果。随着分析技术的发展和对嗅味及嗅味物质研究的不断深入，水中嗅味的去除方法得到了不断的发展。根据嗅味的来源和种类，控制方法应该包括水中嗅味的预防控制和水中嗅味的去除两个部分。水中嗅味的预防控制主要是控制水体污染、控制藻类和菌的生长。然而当水源中嗅味问题发生时，就需要相应的处理技术以去除相应的嗅味物质，具体包括活性炭吸附技术、生物处理技术、化学氧化技术及组合技术等。

1. 化学氧化

氧化去除嗅味物质是指加入氧化剂后，通过氧化作用削减嗅味的过程。目前，大多数水厂以氯作为氧化剂进行预氧化来减少微污染水源中有机物的含量，但是水源污染日趋严重，必须提高加氯量来达到去除效果，却也提升消毒副产物致癌问题。而且，氯预氧化导致藻细胞破裂和嗅味物质的释放。现阶段的水厂多探索替代氧化消毒剂，以达到兼顾处理效果与安全的目的，常见的替代氧化剂有高锰酸钾、二氧化氯、次氯酸钠与臭氧氧化等。高锰酸钾可以使水中的部分嗅味物质氧化和分解，在中性条件下能较好的去除有机污染物和致突变物质，而且反应生成的水合二氧化锰对有机污染物具有吸附、助凝、助滤的去除作用，但对嗅味的去除效果因化学物质而定，一般去除效果不及臭氧及氯。

臭氧是一种强氧化剂和有效的消毒剂，具有脱色、脱嗅和味的能力及迅速杀灭细菌的作用。臭氧氧化对嗅味物质的去除效果要较氯及高锰酸钾为佳，对于硫醇硫醚类物质的去除，氧化法的去除效果较好。土霉味、鱼腥味及青草味物质也易被氧化去除。但是，臭氧投加量较少（＜1.5 mg/L）时，去除水中异味物质的效率有限；臭氧投加量较高（＞2.5 mg/L）时，臭氧氧化后会产生一些具有异味的氧化副产物如醛酮类等，甚至产生致癌物溴酸盐等；并且投加臭氧去除异味物质成本较高。

2. 活性炭吸附

水处理中经常使用吸附剂来去除嗅味。活性炭吸附是处理水中去除嗅味较为有效的方法。活性炭具有选择性吸附作用，优先吸附有机物，所以对水中产生嗅味化合物的去除吸附效果较好。

研究发现活性炭可有效吸附土霉味物质土臭素和二甲基三硫醚。水厂一般采用活性炭滤床对水质进行净化，但是，采用颗粒活性炭过滤控制嗅味，需要对炭进行周期再生，增加水厂的运行成本。因此一般采用嗅味问题偶尔存在时，在原水中投加粉状活性炭的办法去除嗅味物质，控制净水成本。具有典型腥臭味特征的硫醇硫醚类物质的活性炭吸附效果比土霉味物质吸附效果差一些。

3. 生物降解

当常规工艺中有生物作用存在时，可起到部分去除、控制嗅味的作用。但是，单纯使用生物处理来去除水中嗅味的方法在净水工程的技术上尚未成熟，因此，有关生物方法控制嗅味的研究较少。

由于嗅味物质的浓度通常较低，因而生物处理工艺中微生物的数量不是由其控制的，它们只能作为次级基质被利用，因此，嗅味物质去除主要通过三种方式进行：生物降解、挥发和生物固体吸附作用，绝大多数化合物主要通过生物降解的方式去除，其他两种去除作用可以忽略不计。