[发明专利]一种利用无机固体过氧化物诱导过硫酸盐产生单线态氧除藻的水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种除藻方法，具体涉及一种利用无机固体过氧化物诱导过硫酸盐产生单线态氧除藻的水处理方法。

背景技术

近年来，江河湖海水体富营养化导致的藻类泛滥引起了各界的广泛关注，藻类泛滥成灾不仅影响了水体景观及水产养殖的正常生产，而且对人类的生存环境也构成了威胁。

藻类及其副产物给传统净水工艺带来了诸多不利影响：(1)造成水源水质恶化，使饮用水产生令人厌恶的臭和味；(2)藻类死亡沉到水底形成腐殖质，增加水的色度，同时释放藻毒素；(3)藻类及其可溶性代谢产物是氯化消毒副产物的前体物；(4)由藻类形成的浑浊度具有较高的稳定性，比重小，难于下沉，不易在混凝沉淀中去除，未去除的藻类进入滤池，造成滤池堵塞，会使滤池运行周期缩，反冲水量增加，影响水处理工艺的处理效能。

由此可见，原水中大量藻类的存在对饮用水处理产生了巨大的影响和挑战，需要在常规水处理工艺前对其进行化学氧化处理，通过加入的化学药剂(次氯酸、臭氧等)对藻类进行灭活，杀死藻细胞，再依次进行混凝→沉淀→过滤→消毒处理，得到饮用水。

目前，预氧化除藻常用的化学药剂为氯气、臭氧等。氯气除藻在水处理工艺中应用最广泛，预氯化可杀死藻类，使其易于在后续处理工艺中被去除。该方法虽然可以强化除藻效率，但存在着氯化过程中生成三卤甲烷等有害副产物及氯气运输、贮存不方便及存在安全隐患的问题。臭氧预氧化是一种有效的除藻方法，可以高效的杀死藻类，便于在后续处理工艺中去除，但存在着设备投资大，操作复杂，运行费用高等缺点。

单线态氧(1O2)是一种处于激发态的分子氧，与超氧自由基(O₂-°)、羟基自由基(°OH)、硫酸根自由基(SO₄^．-)等活性氧物种类似，化学性质活泼、不稳定，在自然界中广泛存在，是化学、环境、医学等领域最长涉及的活性氧之一，具有氧化能力强、反应活性高、存活时间短、氧化后不产生有毒有害副产物等特点，属于绿色、环境友好型氧化剂。

目前，产生单线态氧的方法主要有光敏化法和化学方法。光敏化法产生单线态氧涉及到一个光激发过程，一种光敏剂(玫瑰红、曙红、亚甲基蓝、荧光黄、叶绿素和血卟啉等)，在光照射条件下，激发态的光敏剂与体系中的基态氧(³O₂)作用，进而得到单线态氧(¹O₂)。利用光敏化法可以快速产生单线态氧，但存在着光的限制(需要稳定的光源)及光敏剂的引入会产生二次污染的问题。化学方法产生单线态氧是由发生化学反应来实现的，最经典的方法是将过氧化氢(H₂O₂)与氯气(Cl₂)的水溶液或次氯酸溶液混合即可产生单线态氧。这种利用化学方法产生单线态氧的生成速度快，其二级反应速率常数约为10⁴M^-1s^-1，即瞬时产生量大，自分解速度快，存活时间短，利用率低；化学试剂为液态的过氧化氢和次氯酸溶液或氯气，运输储存不方便，工艺操作复杂及存在安全隐患的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用无机固体过氧化物诱导过硫酸盐产生单线态氧除藻的水处理方法，以解决预氯化除藻过程中易产生三卤甲烷等有害副产物及氯气运输、贮存不方便、存在安全隐患和臭氧预氧化除藻需额外增加设备、投资运行费用高、操作复杂的问题。

本发明的一种利用无机固体过氧化物诱导过硫酸盐产生单线态氧除藻的水处理方法是通过以下步骤实现的：a、将无机固体过氧化物和过一硫酸盐按照质量比为1:(0.5～5)的比例加入到待处理的水域中，搅拌，使过一硫酸盐在待处理水域中的浓度为0.5～500mg/L，水力停留反应5～60min；b、依次进行混凝、沉淀、过滤、消毒，即完成利用无机固体过氧化物诱导过硫酸盐产生单线态氧除藻的水处理。

本发明的一种利用无机固体过氧化物诱导过硫酸盐产生单线态氧除藻的水处理方法，可以将无机固体过氧化物、过一硫酸盐按照质量比为1:(0.5～5)制成粉末试剂混合投加或分别单独投加，即为干式投加法；也可以将无机固体过氧化物、过一硫酸盐分别制成溶液，进行单独投加，即为湿式投加法。