[发明专利]利用高铁酸盐将碘离子氧化成碘酸盐并控制水中碘代消毒副产物生成的方法

说明书

利用高铁酸盐将碘离子氧化成碘酸盐并控制水中碘代消毒副产物生成的方法，本发明涉及水处理方法领域。本发明要解决现有水体中存在碘离子和天然有机物，在传统消毒方式处理下，导致碘代消毒副产物生成的问题。方法：将高铁酸盐投加到含有碘离子的水源中，进行氧化反应，完成该方法。本发明将高铁酸钾作为强氧化剂，将水中的碘离子迅速氧化为次碘酸，次碘酸浓度在系统中积累到最大值时，次碘酸逐渐被高铁酸钾氧化变成碘酸盐使其浓度降低，减小了次碘酸与有机物反应生成碘代消毒副产物的可能。高铁酸钾浓度的增加会促进碘离子和次碘酸向碘酸盐的转化，碘代消毒副产物生成量少，适合大规模应用。本发明方法用于对含碘离子水源的处理。

技术领域

本发明涉及水处理方法领域。

背景技术

大量动物实验表明，三卤甲烷有致畸、致癌和致突变性。如果动物体内的三卤甲烷达到一定浓度，可能引起肠，肾和肝肿瘤。而在卤代消毒副产物中，相比于氯溴消毒副产物，碘代消毒副产物(I-DBPs)表现出更大的毒性。碘代产物主要在消毒过程中产生：在消毒含碘水的过程中，碘离子会被氯和氯胺等消毒剂氧化成具有一定的氧化能力的次碘酸。次碘酸可通过三种路径转化：第一种是通过消毒剂的持续氧化作用将次碘酸氧化为没有毒性的碘酸盐；第二种是通过次碘酸的自歧化反应，分解为无毒无害的碘离子和碘酸盐；第三种与水中的腐殖酸和富里酸等天然有机物发生氧化反应或替代反应，产生碘的消毒副产物。相比于液氯消毒，选择氯胺作为消毒剂可能会产生更多的碘副产物。这是因为次碘酸被氯胺氧化为碘酸盐的反应速度非常慢，导致次碘酸在水体中的大量积累，而水中存在的天然有机物与次氯酸的相互作用速率较快，远大于次碘酸与氯胺的反应速率，所以次碘酸易与水中天然存在的有机物质反应形成碘代消毒副产物。我国一些城市原水的水质很差，有机物含量很高，但是液氯又常被用作饮用水的消毒剂，因此饮用水中碘代消毒副产物的产生对人体健康的损害不容忽视。碘离子是天然水中的常见物质，随着人们生活水平和医疗水准的不断提高，更多含碘的有机物进入到天然水中，成为碘的来源，并产生碘代消毒副产物。

发明内容

本发明要解决现有水体中存在碘离子和天然有机物，在传统消毒方式处理下，导致碘代消毒副产物生成的问题，而提供利用高铁酸盐将碘离子氧化成碘酸盐并控制水中碘代消毒副产物生成的方法

利用高铁酸盐将碘离子氧化成碘酸盐并控制水中碘代消毒副产物生成的方法，具体按以下步骤进行：

将高铁酸盐投加到含有碘离子的水源中，进行氧化反应，完成该方法。

进一步的，高铁酸盐将水源中碘离子氧化为无毒无害的碘酸盐，从而控制水中碘代消毒副产物的产生。

进一步的，利用高铁酸盐对含有碘离子的水源进行预氧化处理，控制高铁酸盐投加后，水源中高铁酸盐的浓度是碘离子浓度的3倍以上。

进一步的，高铁酸盐氧化反应后，再加入液氯，氯化24h，液氯加入后，水源中液氯浓度为2mg/L。

进一步的，高铁酸盐氧化反应后，再加入氯胺，氯胺化24h，氯胺加入后，水源中氯胺浓度为2mg/L。

本发明的有益效果是：

本发明高铁酸盐是一种绿色氧化剂，在较宽的pH范围内具有强氧化性，其氧化具有选择性，易于氧化含富电子基团的化合物，如酚类、胺类、烯烃类以及含氮、硫的化合物。高铁酸盐最终还原产物为三价铁，进一步水解具有一定的混凝效果，在混凝、沉淀、过滤阶段被去除，而且排放后对环境友好，无毒无害。在中性条件下，高铁酸钾与次碘酸反应的速率常数约为高铁酸钾与碘离子反应的速率常数的10倍，远高于水处理中其他常用氧化剂，这表明碘离子被高铁酸钾氧化成次碘酸后可进一步迅速被高铁酸钾氧化成无毒无害的碘酸盐，使得次碘酸不会在体系中积累，避免了次碘酸和水体中的天然有机物反应生成有害的碘代消毒副产物，这种特性使得高铁酸钾在处理含碘水体时具有得天独厚的优势。