[发明专利]一种二氧化氯与紫外和氯耦合的净水方法

说明书

本发明公开了一种二氧化氯与紫外和氯耦合的的净水方法，属于饮用水处理技术领域，有两种处理方法：(1)二氧化氯、紫外和氯按先后顺序实施氧化处理，再进行常规水处理；(2)先进行二氧化氯处理，经过常规处理工艺后，紫外和氯处理作为深度处理；当水中溶解性有机物浓度＜3mg/L时，加入二氧化氯的有效浓度为0.2‑0.5mg/L；当水中溶解性有机物浓度≧3mg/L时，加入二氧化氯的有效浓度为0.5‑1.0mg/L；二氧化氯处理时间为2‑30分钟。该方法通过二氧化氯与紫外和氯协同作用去除难降解污染物，能大幅降低亚氯酸盐和卤代消毒副产物生成量、降低残留物浓度，提高供水安全性。

技术领域

本发明属于饮用水处理技术领域，具体涉及一种二氧化氯与紫外和氯耦合的净水方法。

背景技术

微污染水源中含有大量溶解性有机物并存在成分复杂的痕量难降解污染物(如持久性有机物、藻毒素和嗅味物质、药物和个人护理品、农药等)。然而常规水处理工艺混凝、沉淀、过滤、消毒对微污染水源处理能力有限，难以彻底去除痕量难降解污染物，并且会产生大量消毒副产物，不利于饮用水供水安全。

目前水厂处理微污染水源常采用预氧化强化技术，常用预氧化技术包括氯化、二氧化氯、高锰酸盐和臭氧等。但这些预氧化及与水中溶解性有机物反应产生的高毒性副产物反而对水质造成负面影响。例如，液氯预氧化产生三氯甲烷和氯乙酸等氯化消毒副产物；二氧化氯预氧化生产亚氯酸盐；高锰酸盐导致锰离子超标和色度问题；臭氧预氧化存在溴酸盐问题。同时，单一预氧化技术难以确保微污染水中复合难降解污染物的彻底去除。

紫外/氯高级氧化技术是一种新型高级氧化技术，通过产生强氧化性羟基自由基(HO·)、氯自由基(Cl·)和氯氧自由基(ClO·)协同降解多种微污染物且具有杀菌能力，是一种微污染物去除的有效手段。目前，紫外/氯高级氧化技术高效降解药物和个人护理品的研究已被广泛报道，其效果近似或优于紫外/过氧化氢高级氧化。但是，实际微污染水体中含有的溶解性有机物显著消耗自由基，削弱了紫外/氯高级氧化降解污染物的能力，自由基与水中溶解性有机物反应生成高毒性双羰基产物引起细胞损伤。并且紫外/氯高级氧化技术促进三氯甲烷等消毒副产物产生。这些问题限制了紫外/氯高级氧化技术在实际饮用水处理中的应用。

中国发明专利申请CN101774711A(一种降低饮用水消毒副产物亚氯酸盐的方法)公开了一种采用二氧化氯进行预氧化与次氯酸钠进行消毒联用的方法，包括以下步骤：先使用二氧化氯气体将原水进行预氧化，再通过投加石灰调节pH值，然后投加混凝剂并进行混凝、沉淀和过滤去除浊度，以及投加次氯酸钠溶液进行消毒。此已公开专利的目的是降低亚氯酸盐生成量，但是由于外加次氯酸钠，仍然难以有效降低饮用水中亚氯酸盐的含量。中国发明专利申请CN104370402A(再生水中微量有机污染物的去除方法)中，采用预处理、臭氧预氧化、紫外强化处理三者协同作用，可实现再生水中微量有机污染物的高效去除，作用能力显著大于其中任意一种或两种的处理效果，同时还可在较低的臭氧投加量和紫外灯输出功率的条件下达到良好的处理效果，运行成本低。但是采用臭氧预氧化技术存在会引入溴酸盐的问题，因此处理效果欠佳。中国发明专利申请CN103342411A(一种二氧化氯与氯联用氧化调控原水输送管道水质的方法)中，在原水管道中以1:3-5的比例同时加入二氧化氯和氯，在二氧化氯的浓度为0.5-1.5mg/L的条件下保持两天，但是这种方法会在原水中残留大量的氯化物，例如亚氯酸盐等。

因此需要开发出一种新的净水方法，以解决现有技术中的不足。

发明内容

本发明欲解决的问题是现有技术中的饮用水净化技术存在消毒副产物多、残留物浓度高等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种二氧化氯与紫外和氯耦合的净水方法，当原水中溶解性有机物浓度＜3mg/L时，加入二氧化氯的有效浓度为0.2-0.5mg/L；当原水中溶解性有机物浓度≧3mg/L时，加入二氧化氯的有效浓度为0.5-1.0mg/L；二氧化氯处理时间为2-30分钟。