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高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法

發(fā)布時(shí)間:2018-5-31 10:53:11  中國污水處理工程網(wǎng)

  申請日2013.10.28

  公開(公告)日2014.01.22

  IPC分類號(hào)C02F101/30; C02F1/72

  摘要

  一種高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法,它涉及一種水處理的方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有水處理的方法存在對有機(jī)污染物去除率低的問題。制備方法:向原水中加入表面活性劑與高錳酸鹽,攪拌溶解后進(jìn)行氣浮處理,將浮渣層刮除,得到處理后的原水。本發(fā)明水處理過程中的有機(jī)污染物的去除率在90%以上,而單獨(dú)加入高錳酸鉀氧化,水中有機(jī)污染物的去除率僅為40%,水中有機(jī)污染物的去除率提高了50%。本發(fā)明用于去除水中有機(jī)污染物。

  權(quán)利要求書

  1.一種高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法,其特征在于高錳酸鹽均相催化氧化水處 理的方法是按以下步驟進(jìn)行:

  一、向含有有機(jī)污染物的原水中加入表面活性劑與高錳酸鹽,攪拌溶解得到混合溶液; 其中高錳酸鹽的投加量為每升水加入0.01mg~500mg的高錳酸鹽;所述表面活性劑與高錳 酸鹽的質(zhì)量比為(0.5~500):1,所述的高錳酸鹽為高錳酸鉀或高錳酸鈉;所述的表面活性 劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑、 含氟表面活性劑、含硅表面活性劑、含硼表面活性劑、木質(zhì)素磺酸鹽、冠醚類表面活性劑 中的一種或幾種組合的混合物;

  二、將步驟一得到的混合溶液進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為0.1min~300min,然后對混合溶液 進(jìn)行氣浮處理,氣浮處理時(shí)間為30min~100min,將出現(xiàn)的浮渣層刮除,得到處理后的原水。

  2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法,其特征在于步驟 一中所述的含有有機(jī)污染物的原水中有機(jī)污染物為苯酚。

  3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法,其特征在于步驟 一中所述的陰離子表面活性劑為硬脂酸鈉、月桂酸鉀、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甲酯α- 磺酸鈉、琥珀酸酯磺酸鹽、1,2-二正丁基萘-6-磺酸鈉、亞甲基雙萘磺酸鈉、十二烷基硫酸 鈉、月桂醇聚環(huán)氧乙烷醚硫酸鈉、月桂醇聚環(huán)氧乙烷醚磷酸鈉或硫酸化蓖麻油,步驟一中 所述的陽離子表面活性劑為十二烷基二甲基芐基溴化銨、二乙基芐基-β-十八碳烯酰胺乙基 氯化銨或十六烷基三甲基溴化銨,步驟一中所述的兩性離子表面活性劑為月桂基羧甲基鈉 型咪唑啉醋酸鹽、十二烷基甜菜堿、卵磷脂、氧化胺、羧酸型β-氨基丙酸系或N-氨基甘氨 酸系,步驟一中所述的非離子表面活性劑為脂肪醇聚環(huán)氧乙烷醚、壬基酚聚環(huán)氧乙烷醚、 失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基醇酰胺、丙二醇聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷醚或吐 溫60。

  4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法,其特征在于步驟 一中所述的高錳酸鹽的投加量為每升水加入8mg的高錳酸鹽。

  5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法,其特征在于步驟 一中所述的表面活性劑與高錳酸鹽的質(zhì)量比為10:1。

  6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法,其特征在于步驟 二中所述的攪拌時(shí)間為90min。

  7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法,其特征在于步驟 二中所述的氣浮處理時(shí)間為60min。

  說明書

  一種高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法

  技術(shù)領(lǐng)域

  本發(fā)明涉及一種水處理的方法。

  背景技術(shù)

  目前我國飲用水源90%以上受到不同程度的污染,其中典型的污染物有內(nèi)分泌干擾物 (EDCs)、藥物和個(gè)人護(hù)理用品(PPCPs)、藻毒素等有機(jī)污染物,然而常規(guī)水處理工藝難以對這 些有機(jī)物實(shí)現(xiàn)有效地去除。與常規(guī)去除工藝相比,化學(xué)氧化能破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),使其 轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為低毒或者無毒的物質(zhì),為后續(xù)的生物處理奠定基礎(chǔ),是去除有毒有害污染物的有 效途徑。水處理過程中常見的氧化劑有氯氣、二氧化氯、氯胺、紫外線、超聲波、臭氧、過 氧化氫、過硫酸鹽和高錳酸鹽、高鐵酸鹽等。

  氯類氧化劑主要用于去除水體中的病原微生物,起到消毒的作用;但是此類氧化劑會(huì)與 水中的天然有機(jī)物作用產(chǎn)生含氮消毒副產(chǎn)物,比如二甲基亞硝胺(NDMA)、鹵乙腈、鹵代乙 酰胺、鹵代硝基甲烷類等。紫外線可用于殺滅病原有機(jī)物和降解水體中的有機(jī)污染物,但是 受到水體深度的限制。超聲波以其空化作用能在瞬間產(chǎn)生高溫高壓,有效去除有機(jī)污染物, 然而由于其耗能高,難以廣泛應(yīng)用。臭氧能夠氧化三鹵甲烷和鹵乙酸的前體物,產(chǎn)生的氧化 產(chǎn)物有醛類和短鏈羧酸類物質(zhì),特別是臭氧會(huì)與溴離子反應(yīng)生成溴酸鹽,從而限制了其應(yīng)用。 另外,碘離子可以和氯或臭氧形成碘代消毒副產(chǎn)物。高鐵酸鹽是一種環(huán)境友好型氧化劑,其 氧化還原電位從酸性環(huán)境中的2.20V到堿性環(huán)境中的0.7V,能夠有效地處理各種污染物,比 如異丁苯丙酸、磺胺類、卡馬西平、氰酸鹽、磺胺甲惡唑、乙硫氨酸、有機(jī)硫化合物和一系 列的無機(jī)化合物。高鐵酸鹽的另一優(yōu)點(diǎn)在于其在氧化過程中產(chǎn)生的鐵氧化物納米粒子能夠起 到混凝吸附的作用,從而有效地去除污染物,比如砷或者其他的重金屬。但上述方法仍存在 對有機(jī)污染物去除率率低的問題。

  發(fā)明內(nèi)容

  本發(fā)明是要解決現(xiàn)有水處理的方法存在對有機(jī)污染物去除率低的問題,而提供一種高錳 酸鹽均相催化氧化水處理的方法。

  本發(fā)明一種高錳酸鹽均相催化氧化水處理的方法,具體是按以下步驟進(jìn)行:

  一、向含有有機(jī)污染物的原水中加入表面活性劑與高錳酸鹽,攪拌溶解得到混合溶液; 其中高錳酸鹽的投加量為每升水加入0.01mg~500mg的高錳酸鹽;所述表面活性劑與高錳酸 鹽的質(zhì)量比為(0.5~500):1,所述的高錳酸鹽為高錳酸鉀或高錳酸鈉;所述的表面活性劑為 陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑、含氟表 面活性劑、含硅表面活性劑、含硼表面活性劑、木質(zhì)素磺酸鹽、冠醚類表面活性劑中的一種 或幾種組合的混合物;

  二、將步驟一得到的混合溶液進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為0.1min~300min,然后對混合溶液進(jìn) 行氣浮處理,氣浮處理時(shí)間為30min~100min,將出現(xiàn)的浮渣層刮除,得到處理后的原水。

  本發(fā)明的有益效果是:

  1、采用本發(fā)明,水處理過程中的有機(jī)污染物的去除率在90%以上,而單獨(dú)加入高錳酸鉀 氧化,水中有機(jī)污染物的去除率僅為40%,水中有機(jī)污染物的去除率提高了50%。

  2、本發(fā)明對于提高飲用水水質(zhì)也有重要的參考價(jià)值,拓展了高錳酸鹽在水處理中的應(yīng)用 范圍。無需增加、改造現(xiàn)有的水處理設(shè)備,而且還可以與其他水處理工藝聯(lián)合使用。

  3、本發(fā)明采用高錳酸鹽氧化技術(shù)和氣浮技術(shù)聯(lián)用可以有效地實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的去除。高 錳酸鹽在控制藻毒素、氯化消毒副產(chǎn)物、除嗅、脫色和控制鐵錳等領(lǐng)域都具有較好的效果。 作為固體氧化劑,高錳酸鹽的運(yùn)輸和存儲(chǔ)也相對安全方便,且其適用的pH范圍較廣,不僅 對三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶劑氧化效果較好,且對烯烴、酚類、硫化物和甲基叔丁基醚 等污染物也有較好的效果。另外,高錳酸鹽氧化過程可以顯著減少三鹵甲烷等消毒副產(chǎn)物的 生成量,也不會(huì)生成溴酸鹽類污染物,危害人體健康。

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