[发明专利]一种饮用水处理中控制含卤副产物产生的方法

说明书

本发明涉及一种饮用水处理中控制含卤副产物产生的方法，所述待处理水体为地表水或地下水；所述待处理水体的TOC为0.5～3.5mg/L，其中疏水性天然有机物的百分比为40‑70％，pH值为6.0～8.5，电导率大于150μS/cm；在处理的过程中，采用底部微孔曝气方式，将O₃体积百分比为10～15％的O₂和O₃混合气通入底部设有阴、阳电极的臭氧接触塔，电极两端通直流电；通入混合气的同时，将所述待处理水体注入所述臭氧接触塔。针对于本发明所述的水体，本发明所述的方法不仅可有效地实现对水体的净化，而且净化完成后有毒副产物的种类和含量少，不会给人体带来副作用，适于饮用水的净化。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种臭氧氧化与电化学相结合的水处理方法。

背景技术

天然有机物(NOM)广泛存在于地表水和浅层地下水中，是由种类、分子量尺寸、结构功能团等不同的有机物组成的一类非常复杂的混合物。另外，氯离子广泛存在于自然水体中，特别在沿海地区，地表水或地下水中氯离子浓度可高达几百毫克升。在传统的电化学水处理过程中，NOM会与阳极产生的氯气发生反应：NOM+HOCl→三卤甲烷(THMs)+卤乙酸(HAAs)+其他消毒副产物(DBPs)。另外，对于常见的臭氧消毒，过程中也会直接产生三卤甲烷和卤乙酸等含卤副产物。其中三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)已被确认为致癌、致畸、致突变的“三致”物质，对人体有严重的危害性。

电化学氧化法常常受到污染物的传质限制而不能有效去除污染物，臭氧氧化也存在选择性氧化问题存在。电催化臭氧技术作为一项有望改进传统电化学和臭氧技术的新技术，不用二次处理，大大提升了水处理效果。

但电催化臭氧技术仍有许多关键的科学和技术问题需要进行系统研究。其中，含卤副产物(包括无机卤酸盐和有机卤代物)的产生与控制是决定电催化臭氧技术能否真正应用于水处理，特别是饮用水处理、污水深度处理回用等领域的核心问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种对特定的待处理水体中的污染物进行高效去除，且水体中的含卤副产物的种类较少，浓度低的水处理方法。

本发明所述的方法包括如下步骤：待处理水体的TOC为0.5～3.5mg/L，其中疏水性天然有机物的百分比为40-70％，pH值为6.0～8.5，电导率大于150μS/cm；所述方法包括以下操作：

采用底部微孔曝气方式，将O₃体积百分比为10～15％的O₂和O₃混合气通入底部设有阴、阳电极的臭氧接触塔，电极两端通直流电；通入混合气的同时，将所述待处理水体注入所述臭氧接触塔，水力停留时间为10～20min，即时输出水体，即可；

所述O₃的通入量与待处理水体TOC之比为0.3～3.0；

所述阴极端电流密度为0.3～3mA/cm²。

对于TOC为0.5～3.5mg/L，pH值为6.0～8.5，电导率大于150μS/cm的水体，由于其中的TOC的含量较低，在利用电催化臭氧技术对其进行处理的过程中，采用较为常规的操作即可有效去除水中污染物，但是对于疏水性天然有机物(指弱极性或无极性的有机物，如苯、多环芳烃等)的含量为40～70％的水体(即占TOC的百分含量)，采用上述技术在处理的过程中通常会产生含量较高的含卤副产物，本申请的技术方案通过调整臭氧和电化学处理的条件，对待处理水进行处理后不仅可有效地去除水体中的有机物，而且处理后的水体中仅有少量二氯乙酸副产物的产生，不会产生三氯乙酸，同其他处理方法相比，可大大减少含卤副产物的产生。而且，该方法对于水体中常见的微污染物，如药物类微污染物和嗅味类微污染物可有效地去除。