[发明专利]紫外线协同二氧化氯水处理装置及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理，尤其是涉及一种紫外线协同二氧化氯水处理装置及处理方法。 

背景技术

随着社会的发展，水体中有机污染物引起了人们对水质安全性的关注。水体中的微量有机污染物按其来源主要包括农药(如除草剂、杀虫剂等)、药品及个人护理品(PPCPs)、工农业原料和产品及排放的废弃物、化学物品和塑料制品、自然形成的化学物质(如水中嗅味物质等)、非故意生产副产物(如消毒副产物)等。尽管水中微量有机污染物的浓度很低，但由于常规的水处理工艺无法对其有效去除，微量有机污染物被持续地排入河流、湖泊等地表水中，最终进入饮用水源。微量有机污染物危害较大的是抗生素类物质和具有内分泌干扰作用的环境激素类物质，这些物质可以使微生物产生耐药性，影响人和动物的生殖发育、神经系统和免疫系统功能，以及产生致癌作用。水处理工艺中常采用氯消毒以增加水质的安全性。20世纪70年代后，人们发现传统的氯消毒会产生致畸、致癌、致突变的卤代烷等副产物，而UV消毒法则具有不投加化学药剂、不产生有毒有害的副产物、不增加水的嗅和味、消毒速度快、效率高、设备操作简单、便于运行管理和实现自动化等优点，克服了现有传统消毒的缺点，近年来逐渐得到广泛应用，但其不能持续消毒，而且由于其穿透能力很差，通常只能对样品表面进行消毒灭菌。 

二氧化氯是一种水溶性强氧化剂，不是氯化剂，其氧化能力是氯气的2.6倍，其在水中的扩散速度更快，在较短浓度下可以更快速地有效杀灭有机物。 

发明内容

本发明的目的在于提供可对水体中的微量有机污染物进行有效去除，从而达到提高饮用水水质目的的紫外线协同二氧化氯水处理装置及处理方法。 

所述紫外线协同二氧化氯水处理装置设有反应容器、磁力搅拌器、全石英玻璃光源保护冷阱、紫外灯；所述反应容器的上部设有进样口，反应容器的下部设有取样口，磁力搅拌器设于反应容器的底部，全石英玻璃光源保护冷阱设于反应容器中，紫外灯设于全石英玻璃光源保护冷阱中，全石英玻璃光源保护冷阱的上部分别设有冷却水进水口和冷却水出水口，紫 外灯的电源引线接电源。 

所述磁力搅拌器可采用平板式磁力搅拌器。 

所述紫外灯的功率可调，紫外灯功率可采用20W，主波长为254nm，可用循环冷却水保持反应时稳定温度。 

所述紫外协同二氧化氯用于水处理的方法，采用所述紫外线协同二氧化氯水处理装置，具体步骤如下： 

在反应容器中加入三氯生(Triclosan,TCS)水溶液，先开启循环冷却水，然后启动磁力搅拌器，并开启紫外灯，同时加入二氧化氯，在紫外灯辐照以及二氧化氯产生的活性氯经紫外照射产生的羟基自由基协同二氧化氯的氧化性，从而除去水中的三氯生(TCS)，完成水处理。 

本发明采用紫外与二氧化氯联合工艺，除了紫外对目标物质具有一定的去除作用外，溶液中ClO₂可以生成活性氯Cl₂和HClO，活性氯Cl₂和HClO经UV辐照可以生成·OH，从而加快反应的进行，并且还有二氧化氯的氧化性对目标物质进行去除。另外，紫外与二氧化氯联用工艺对目标污染物的降解程度较高。UV/ClO₂工艺中ClO₂在水中发生以下反应： 

ClO₂→Cl₂+O₂  (1) 

Cl₂+H₂O→HClO+HCl  (2) 

2HClO→Cl₂+H₂O  (3) 

本发明提出的紫外协同二氧化氯的水处理方法，其技术方案的特点是利用紫外辐照以及二氧化氯产生的活性氯经紫外照射产生的羟基自由基(·OH)协同二氧化氯的氧化性，对水中有机物进行去除。 

本发明可以解决现有净水技术对无法有效去除水体中微量有机污染物的问题，具有工艺简单、时间短、对环境要求较低等优点，并可以减少副产物的生成。 

本发明可适用于市政给排水和环境工程。 

附图说明

图1为本发明实施例的组成示意图。 

图2为UV、ClO₂和UV/ClO₂去除TCS效果的比较。图中标记▲为UV，●为ClO₂，■为UV+ClO₂。 

图3为初始pH对TCS去除效率的影响。图中标记■为pH＝6，●为pH＝7，▲为pH＝8，▼为pH＝9。