一种提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法技术

一种提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法，通过将金属盐混凝剂与臭氧同时投加在一个体系中，使得混凝与臭氧化在一个体系中同时作用，金属盐混凝剂可以作为催化剂促进臭氧通过链式反应产生大量羟基自由基，实现高级氧化反应机制；同时，臭氧可以促进金属盐混凝剂水解为更多的聚合态水解产物，改善混凝的效果，形成互促增效机制，大幅提升了溶解性有机物的去除效率，保证了饮用水及再生水的使用安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理
，涉及污水深度处理技术及饮用水处理技术，特别涉及一种提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法。
技术介绍
混凝工艺是一种饮用水处理技术，目前也经常用于城市污水深度处理中。但是，混凝工艺主要去除水中的悬浮物及胶体态物质，对溶解性有机物的去除效率很低。因此通常采用预臭氧化工艺提高后续混凝工艺的去除效果，而预臭氧化-混凝工艺需要对臭氧投加量进行非常精确的控制，过高或者过低的臭氧投加量均会破坏后续混凝工艺的去除效果，溶解性有机物的去除效果难以保证。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法，使得臭氧化对于混凝工艺的促进效果更为明显，大幅度提升溶解性有机物的去除效率，保障饮用水或再生水的使用安全。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法，首先加入金属盐混凝剂，使得水中胶体态和悬浮物的有机物脱稳，形成不溶性絮体，随后加入臭氧水，形成臭氧化与混凝工艺共存的体系，臭氧化和混凝在同一体系中同时作用，一方面，金属盐混凝剂可以作为催化剂，使得臭氧和金属盐混凝剂表面的羟基官能团结合，通过链式反应生成大量羟基自由基，形成高级氧化机制；另一方面，臭氧使得金属盐混凝剂水解成更多的聚合态水解产物，实现臭氧和混凝的互促增效，提升混凝效果，实现溶解性有机物的高效去除。所述有机物脱稳是将其Zeta电位升至0mV左右。所述投加金属盐混凝剂过程进行搅拌，搅拌强度为100<G<200s-1，投加量控制在50～80mg/L，反应时间1～2min，加入臭氧水后，搅拌强度维持在10<G<20s-1，反应时间30～60min。所述臭氧混凝互促增效体系臭氧投加量为0.5～1.5mgO3/mgDOC。所述不溶性絮体中微粒尺寸在10～100μm之间。所述臭氧水通过臭氧发生器向pH＝3的水中曝气制得，水浴温度为4℃，浓度为50～100mg/L。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、系统产生大量羟基自由基。2、溶解性有机物去除率高。3、对臭氧投加量不需要严格控制。4、臭氧可以作为消毒剂起到消毒效果。5、操作简单。因此，与以往传统预臭氧化-混凝工艺相比，本专利技术解决了该工艺溶解性有机物去除率低下、臭氧投加量需要精确控制的问题，同时操作简单，溶解性有机物去除效率高，在饮用水及污水深度处理领域具有重要意义。附图说明图1是本专利技术互促增效机制的原理图。图2是混凝工艺、HOC工艺与本专利技术预臭氧化-混凝工艺在不同pH环境下的有机物去除率对比示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。一种提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法，其实施步骤如下：步骤一：向原水中投加合适的金属盐混凝剂，使得水中胶体及悬浮物脱稳，Zeta电位升至0mV附近，形成不溶性微粒，搅拌强度维持在100<G<200s-1，持续1～2min。步骤二：降低搅拌强度至10<G<20s-1，随后加入制备好的臭氧水，使得臭氧投加量在0.5～1.5mgO3/mgDOC，继续搅拌30～60min，在金属盐混凝剂催化臭氧通过链式反应形成大量羟基自由基，臭氧促进金属盐混凝剂水解成更多的聚合态水解产物，形成臭氧混凝互促增效机制。步骤三：沉淀30～60min，使得形成的絮体与水相分离，从而得到净化过的饮用水或再生水。如图1所示，本专利技术的原理是：加入臭氧水后，形成臭氧化与混凝工艺共存的体系，臭氧化和混凝在同一体系中同时作用，一方面，金属盐混凝剂可以作为催化剂，使得臭氧(O3)和金属盐混凝剂表面的羟基官能团(-OH)结合，通过链式反应生成大量羟基自由基(·OH)，形成高级氧化机制。另一方面，臭氧(O3)使得金属盐混凝剂水解成更多的聚合态水解产物，实现臭氧和混凝的互促增效，提升混凝效果，实现溶解性有机物的高效去除如图2所示，可以看出，本专利技术预臭氧化-混凝工艺的溶解性有机物去除率远高于常规的混凝工艺、HOC工艺。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法，其特征在于，首先加入金属盐混凝剂，使得水中胶体态和悬浮物脱稳，形成不溶性絮体，随后加入臭氧水，使得臭氧化和混凝在同一体系中同时作用，其中金属盐混凝剂促进臭氧产生大量羟基自由基，臭氧使得金属盐混凝剂水解成更多的聚合态水解产物，实现臭氧和混凝的互促增效，实现溶解性有机物的高效去除。

【技术特征摘要】
1.一种提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法，其特征在于，首先加入金属盐混凝剂，使得水中胶体态和悬浮物脱稳，形成不溶性絮体，随后加入臭氧水，使得臭氧化和混凝在同一体系中同时作用，其中金属盐混凝剂促进臭氧产生大量羟基自由基，臭氧使得金属盐混凝剂水解成更多的聚合态水解产物，实现臭氧和混凝的互促增效，实现溶解性有机物的高效去除。
2.根据权利要求1所述提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法，其特征在于，所述金属盐混凝剂投加量为50～80mg/L，加入后进行搅拌，搅拌强度为100<G<200s-1，反应时间1～2min。
3.根据权利要求1或2所述提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鹏康，金鑫，侯瑞，王帅，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61