一种基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法，包括以下步骤：向含有嗅味物质的水中加入消毒剂溶液，然后进行紫外光辐照，经过一段时间反应后取样分析得到水中嗅味物质的降解效果。嗅味物质为2‑甲基异莰醇或土臭素，消毒剂为氯胺溶液，紫外光照的辐照强度为1.42～4.26×10

【技术实现步骤摘要】
一种基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法
本专利技术涉及水处理技术应用领域，更具体地说涉及一种基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法。
技术介绍
目前，饮用水嗅味问题是全世界研究者普遍关注的热点问题。2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(GSM)是由特定的微生物产生的次生代谢产物，是饮用水水源中最为常见的致土霉味物质。当它们的含量在10ng/L以上时就会产生令人不悦的异味，影响水的感官指标和可饮性，引起消费者对饮用水安全性的担忧和顾虑。因此，去除这两种典型的致嗅物质对提高饮用水水质具有重要意义。国内外学者进行了大量关于饮用水中2-MIB和GSM去除技术研究，其中主要有以下几种方法：常规处理工艺(混凝、沉淀、过滤)、吸附法、化学氧化法及生物处理等方法。一般情况下，混凝、沉淀、过滤等常规处理工艺对2-MIB和GSM的去除效果比较差；粉末活性炭(PAC)吸附是目前去除水中2-MIB和GSM最常用的方法，但自然水体中存在的天然有机物大大降低了活性炭对2-MIB和GSM的吸附能力，为达到预期目标需要投加大量的PAC，大大增加了供水企业的处理成本；氯、二氧化氯、高锰酸钾等常见氧化剂对2-MIB和GSM几乎不产生去除作用，还可能会杀死藻细胞，使藻细胞内部的2-MIB和GSM释放到水中，进而导致更严重的嗅味；生物处理法与其它方法相比，具有成本低，不需添加化学物质，不产生新污染等优点，但在技术实际应用上尚待进一步研究。为解决饮用水中2-MIB和GSM的嗅味问题，高级氧化工艺成为研究的热点，因为此工艺产生的高活性的自由基可以高效降解饮用水中的嗅味物质。例如UV/H2O2，UV/TiO2，O3/H2O2等。然而，这些独立的高级氧化工艺需要新建单独的水处理构筑物并需要持续添加额外药剂，这增加了供水企业的运行负担，使高级氧化工艺的推广应用受到限制。针对独立的高级氧化工艺这一缺点，优化耦合饮用水厂现有工艺使之成为高级氧化体系，成为饮用水处理工艺发展的新趋势之一。目前主要的供水企业和新建饮用水厂采用氯胺或紫外线作为主要消毒方式。然而，氯胺的氧化能力较弱，与2-MIB和GSM的反应活性较低，难以去除饮用水中2-MIB和GSM；紫外消毒过程中，紫外线照射的强度也难以降解水中的2-MIB和GSM。虽然有研究表明真空紫外可以降解2-MIB和GSM，但由于水分子对真空紫外具有较强吸收作用，因此真空紫外在水层中穿透厚度有限，大量的活性物种在比较有限的空间内生成，自复合猝灭的比例较大，影响了真空紫外的效率并限制了真空紫外在实际生产中的应用。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术中的不足，提供了一种基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法，无需添加额外的设备和药剂，操作简单，同时可以发挥紫外和氯胺联合消毒的协同性，可以实现对水中嗅味物质的高效降解。本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。一种基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法，包括以下步骤：第一步，在紫外灯照射的条件下向含有嗅味物质的水中加入消毒剂溶液；第二步，持续紫外灯照射直至嗅味物质降解至饮用水水质标准规定的限值以下。优先地，所述氯胺溶液由次氯酸钠和硫酸铵或次氯酸钠和氯化铵配制而成。由上述任一方案优选地是，所述消毒剂为氯胺溶液，所述氯胺溶液的浓度为0.014×10-3mol/L～0.07×10-3mol/L。由上述任一方案优选地是，所述氯胺溶液的浓度为0.025×10-3mol/L。由上述任一方案优选地是，所述紫外光照的辐照强度为1.42～4.26×10-6Einstein·L-1·S-1,所述反应的时间为0.5～15min。由上述任一方案优选地是，所述紫外光照的辐照强度为1.42×10-6Einstein·L-1·S-1，所述反应的时间为5min。由上述任一方案优选地是，该方法反应pH值为5～9。一种基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法的应用，该方法应用于降解水中2-甲基异莰醇和/或土臭素。优先地，所述2-甲基异莰醇和/或所述土臭素的浓度为10～150ng/L。本专利技术的有益效果为：耦合紫外消毒与氯胺消毒(即氯胺消毒后的水通过紫外设备)，则不仅可以达到消毒的目的，水中的氯胺还可以被紫外线激活生成自由基，形成高级氧化体系(即紫外/氯胺(UV/NH2Cl)高级氧化体系)，进而实现对2-MIB和GSM的高效去除。本专利技术的方法相比其他高级氧化法，具有操作简单，适用pH范围广等优点，在降解水中嗅味物质的同时，还可以降解其他有机物。本专利技术的方法在水中照射紫外光，激发氯胺溶液产生高活性的自由基，这些自由基不仅短时间内就可以高效降解水中的嗅味物质，而且还可以提高杀菌和消毒效果。本专利技术的方法在常温条件下反应，且不需要投加其他活化剂的情况下即可高效降解水中的嗅味物质。本专利技术的方法中次氯酸钠、硫酸铵及氯化铵溶液都为水厂日常消毒所使用的溶液，无需额外购买药剂，易于储存和运输，使用方便；紫外光照射操作简单，易于在实际应用中推广和运用。在紫外光的照射下，将消毒剂溶液投入到待降解水体中，在常温条件下短时间内可达到较好的降解效果，在中性、酸性或碱性条件下均有良好的降解作用。本专利技术的方法环境友好，操作简单，无需额外增加其他设备和药剂，可以实现对水中嗅味物质的高效降解，使用时，可以在水厂常规工艺前、也可以在水厂常规工艺后利用该除嗅味方法对水体进行除嗅，这样既保证了嗅味物质的有效去除，同时也发挥了紫外和氯胺联合消毒的协同性，整体操作简便。附图说明图1是本专利技术实施例用内标法制作的用来测量2-MIB的标准曲线，其内标物质为2-异丁基-3-甲氧基呲嗪(IBMP)；图2是本专利技术实施例用内标法制作的用来测量GSM的标准曲线，其内标物质为2-异丁基-3-甲氧基呲嗪(IBMP)；图3是本专利技术实施例的采用紫外光和消毒剂联用降解纯水中嗅味物质的效果示意图；图4是不同UV辐照下，UV/NH2Cl对2-MIB的降解情况；图5是不同UV辐照下，UV/NH2Cl对GSM的降解情况；图6不同氯氨浓度下，UV/NH2Cl对2-MIB的降解情况；图7不同氯胺浓度下，UV/NH2Cl对GSM的降解情况；图8不同pH值条件下，UV/NH2Cl对2-MIB的降解情况；图9不同pH值条件下，UV/NH2Cl对GSM的降解情况。具体实施方式下面通过具体的实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。1、一种基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法，包括以下步骤：第一步，在紫外灯照射的条件下向含有嗅味物质的水中加入消毒剂溶液；第二步，持续紫外灯照射直至嗅味物质降解至我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定的限值以下。该方法反应pH值为5～9，采用磷酸缓冲溶液调节。所述消毒剂为氯胺溶液，所述氯胺溶液的浓度为0.014×10-3mol/L～0.07×10-3mol/L；优选地，所述氯胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n第一步，在紫外灯照射的条件下向含有嗅味物质的水中加入消毒剂溶液；/n第二步，持续紫外灯照射直至嗅味物质降解至我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定的限值以下。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，在紫外灯照射的条件下向含有嗅味物质的水中加入消毒剂溶液；
第二步，持续紫外灯照射直至嗅味物质降解至我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定的限值以下。


2.根据权利要求1所述的基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法，其特征在于：所述氯胺溶液由次氯酸钠和硫酸铵或次氯酸钠和氯化铵配制而成。


3.根据权利要求2所述的基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法，其特征在于：所述消毒剂为氯胺溶液，所述氯胺溶液的浓度为0.014×10-3mol/L～0.07×10-3mol/L。


4.根据权利要求3所述的基于消毒技术降解水中嗅味物质的方法，其特征在于：所述氯胺溶液的浓度为0.025×10-3mol/L。


5.根据权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓，贾霞珍，韩宏大，胡建坤，李荣光，李荣，马凯，
申请(专利权)人：天津水务集团有限公司，天津市自来水集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12