[发明专利]一种控制卤代消毒副产物含量的方法

说明书

本发明公开了一种控制卤代消毒副产物含量的方法，具体公开一种通过O₃/H₂O₂‑陶瓷膜‑活性炭联用控制卤代消毒副产物的方法，属于环境工程饮用水处理技术领域。本发明将O₃‑活性炭工艺和陶瓷膜工艺进行有机组合，并通过投加H₂O₂从而进一步增强对砂滤出水的氧化效果，并通过分次投加和磁力搅拌的工艺，从而提高组合工艺对砂滤出水中DOM的去除效率，控制消毒副产物的生成。

技术领域

本发明涉及一种控制卤代消毒副产物含量的方法，具体涉及一种通过O₃/H₂O₂-陶瓷膜-活性炭联用控制卤代消毒副产物的方法，属于环境工程饮用水处理技术领域。

背景技术

自来水消毒的主要目的是控制水中病原微生物的数量从而使出水水质符合相应标准，满足人类生产、生活需求。但是在消毒过程中，消毒剂除了起到杀毒灭菌的积极作用之外，还会与水中的天然有机物、溴化物、碘化物等发生反应从而生成一系列有毒有害的物质，被称为消毒副产物。消毒副产物具有潜在的健康风险，是饮用水水质管理过程中的重点关注对象。三卤甲烷(THMs)、卤代乙酸(HAAs)、三氯乙醛(CH)等含碳消毒副产物和卤代乙腈(HANs)、卤代硝基甲烷(HNMs)等含氮消毒副产物在水中具有较高的检出率。我国在生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)中对三氯甲烷(TCM)、二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)和CH的最大限值都做出了明确的规定，分别为60μg/L、50μg/L、100μg/L和10μg/L。研究表明，TCM、DCAA和CH三种消毒副产物的超标风险较大，需要重点关注。

控制消毒副产物的方法并不唯一，而通过去除消毒副产物前体物来控制消毒副产物的生成是最常用的方法。由于溶解性有机物(DOM)是消毒副产物的重要前体物，因此常通过去除水中DOM来控制后续消毒过程中副产物的生成。常规水处理工艺(混凝-沉淀-砂滤-消毒)是我国水处理厂中普遍使用的处理工艺，常规工艺主要去除的是水中颗粒物和悬浮物，而对DOM的去除效果较差，因此常采用O₃-活性炭技术和膜分离技术对自来水进行深度处理，但是它们在使用过程中都存在一定的弊端。O₃-活性炭工艺的不足之处在于：由于砂滤出水中仍然含有较多的微生物、细微颗粒和大量的DOM，常规剂量的O₃并不能将这些物质完全氧化，而过高剂量的O₃又会对活性炭表面的微生物产生不利影响，从而降低活性炭对有机物的去除效率。因此O₃氧化出水中未被降解的物质在长期运行过程中会堵塞活性炭表面的微孔，导致活性炭吸附能力下降，缩短活性炭的使用寿命；另一方面，活性炭微孔中的有机物浓度较高也会导致大量的细菌滋生，其中一些细菌会从活性炭表面脱附从而导致出水水质的微生物安全性降低。而膜分离技术对水中颗粒物截留效果好，而且能够过滤细菌和病毒等微生物，因此在水处理过程中具有诸多优势。陶瓷膜是一种无机膜，相对于有机膜，陶瓷膜具有耐高温、耐酸碱腐蚀、抗氧化等显著优势。但陶瓷膜过滤工艺存在一个不可避免的问题，即膜污染，缓解膜污染可以提高陶瓷膜工艺对有机物的处理效率。因此，可以考虑将O₃-活性炭工艺和陶瓷膜工艺进行有机组合，并通过投加H₂O₂从而进一步增强对砂滤出水的氧化效果，并对组合工艺进行参数优化，从而提高组合工艺对砂滤出水中DOM的去除效率，控制消毒副产物的生成。如何简单有效的控制饮用水消毒副产物的产生，使之满足饮用水卫生标准GB 5749-2006的要求，仍然需要进一步探索。

发明内容