一种再生水中痕量小分子有机物的去除方法技术

本发明专利技术公开了一种再生水中痕量小分子有机物的去除方法，所述方法为：将添加有氧化剂的反渗透再生水通入紫外氧化装置中，在紫外光照射下氧化剂与再生水中痕量小分子有机物发生氧化还原反应；其中，氧化剂包括如下质量分数的组分：6.0％～7.0％双氧水、40.0％～42.0％过二硫酸盐、2.0％～3.0％氯胺和48.0％～50.0％水。本发明专利技术的去除方法工艺简单，能够有效去除再生水中痕量尿素，针对尿素初始浓度为60ppb～125ppb的再生水，能够使产水中尿素浓度降低到5ppb，从而实现再生水回用于电子超纯水的制备。纯水的制备。纯水的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种再生水中痕量小分子有机物的去除方法


[0001]本专利技术涉及一种再生水中痕量小分子有机物的去除方法。

技术介绍

[0002]现有工业废水/污水厂尾水再生处理工艺主要为超滤(UF)和反渗透(RO)相结合的方式，该方式可有效去除废水中的大部分总有机碳(TOC)、总溶解固体(TDS)等污染物，从而产出较高品质的再生水。经UF+RO处理的再生水TOC浓度很低(一般TOC＜1mg/L)。再生水可用于一般工业生产、农业灌溉、城市景观以及地下水补充等，但对于集成电路、平板显示、新能源等对生产原水要求较高的电子/新能源等行业来说，再生水无法直接回用于电子超纯水的制备，主要是因为RO产水的TOC多为小分子有机物，在现有超纯水制备系统中难以得到有效去除：活性炭、离子交换树脂、反渗透、TOC
‑
UV等工艺单元对小分子有机物的处理作用有限，去除率仅为10％～20％，因此再生水中的小分子有机物将导致超纯水系统产水TOC超标，最终会对电子产品良率造成较大影响。
[0003]经UF+RO处理后的再生水中小分子有机物主要为尿素、三卤甲烷等分子量小、不带电荷的中性有机物，其中以尿素占比最大。典型市政污水厂尾水经反渗透后，水中尿素浓度一般为80ppb～120ppb，远高于市政自来水中的尿素浓度(10ppb～30ppb)。因此需要在再生水回用于电子超纯水制备之前就将再生水中的痕量小分子有机物，尤其是尿素进行有效去除。大多数降解水体中有机物的方法对于有机物浓度处理下限值是有机物浓度为1ppm左右，而再生水中小分子有机物浓度为80ppb～120ppb，远远低于常规处理水体中高浓度有机物的处理下限值。现有再生水中痕量小分子有机物的处理方法存在工艺复杂、易引发其他问题以及去除率低的问题。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种工艺简单、去除率高的再生水中痕量小分子有机物的去除方法。
[0005]技术方案：本专利技术所述的再生水中痕量小分子有机物的去除方法，将添加有氧化剂的反渗透再生水通入紫外氧化装置中，在紫外光照射下氧化剂与再生水中痕量小分子有机物发生氧化还原反应；其中，氧化剂包括如下质量分数的组分：6.0％～7.0％双氧水、40.0％～42.0％过二硫酸盐、2.0％～3.0％氯胺和48.0％～50.0％水。
[0006]其中，反应时间为30～300s。反应时间越充分，去除效果越好。
[0007]其中，氧化剂有效成分浓度与再生水中尿素浓度的关系式为：Y＝5.1ln(X)+2.9，X为再生水中尿素浓度，单位ppb；Y为氧化剂中有效成分总浓度，单位ppm。有效成分总浓度与去除效果正相关，在一定范围内有效成分总浓度越高，去除效果越好。
[0008]其中，紫外光照射剂量与再生水中尿素浓度的关系式为：Z＝3.4X
0.8
；式中，X为再生水中尿素浓度，单位ppb；Z为紫外光照射剂量，单位mJ/cm2。紫外光在反应中起催化剂作用，足够照射剂量的紫外光才能保证在短时间内氧化剂充分分解产生自由基，从而实现更
好的催化效果。
[0009]其中，所述再生水采用如下方法得到：将收集的污水厂尾水依次通过多介质过滤器、保安过滤器、超滤装置和反渗透装置，得到再生水。
[0010]其中，将氧化还原反应后的产水通入树脂柱中，通过检测树脂柱出水的TOC浓度，经换算得到氧化还原反应后产水中的尿素浓度。树脂柱出水TOC浓度与氧化还原反应后产水中尿素浓度的关系式为：W＝0.2X+1.3；式中，X为氧化还原反应后产水中尿素浓度，单位ppb；W为树脂柱出水TOC浓度，单位ppb。
[0011]其中，所述树脂柱内填充有强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂。
[0012]本专利技术氧化剂与传统单一氧化剂去除尿素的方式不同，克服了传统单一氧化剂自由基产生量低、反应时间长的缺点，通过紫外光的催化作用，三个氧化剂彼此激发产生大量的自由基，且均为具有强氧化能力自由基，硫酸根自由基、羟基自由基、氯自由基，三个自由基原位协同氧化还原尿素。
[0013]有益效果：相比于现有技术，本专利技术具备的显著优点为：本专利技术的去除方法工艺简单，能够有效去除再生水中痕量尿素，针对尿素初始浓度为60ppb～125ppb的再生水，能够使产水中尿素浓度降低到5ppb，从而实现再生水回用于电子超纯水的制备。
附图说明
[0014]图1为水体中尿素浓度与水体TOC浓度的关系图。
具体实施方式
[0015]实施例1
[0016]将经过UF+RO处理后得到的再生水投加氧化剂后通入紫外氧化装置，紫外氧化装置中安装有紫外灯管，通过紫外灯管对添加有氧化剂的再生水进行照射，氧化剂包括如下质量分数的组分：6.0％双氧水、42.0％过二硫酸盐、2.0％氯胺和50.0％水。
[0017]再生水中尿素浓度为123ppb；
[0018]氧化剂的加入量为Y＝5.1ln(123)+2.9＝27.4ppm，取30ppm(30ppm是指氧化剂中三个有效成分
‑
双氧水、过二硫酸盐和氯胺的总浓度)；
[0019]紫外氧化装置中水力停留时间为120s；
[0020]照射剂量为Z＝3.4(123)
0.8
＝159.7mJ/cm2，取160mJ/cm2；
[0021]经检测，产水TOC浓度为16.8ppb。
[0022]将产水通入树脂柱，经检测，树脂柱出水的TOC浓度为6.9ppb，尿素浓度为27ppb；尿素去除率为78.05％。经换算，产水中尿素含量X＝(6.9
‑
1.3)/0.2＝28ppb，极差为1，相对偏差3.7％，公式具有指导意义。
[0023]实施例2
[0024]将经过UF+RO处理后得到的再生水投加氧化剂后通入紫外氧化装置，紫外氧化装置中安装有紫外灯管，通过紫外灯管对添加有氧化剂的再生水进行照射，氧化剂包括如下质量分数的组分：6.0％双氧水、42.0％过二硫酸盐、2.0％氯胺和50.0％水。
[0025]再生水中尿素浓度为83ppb；
[0026]氧化剂的加入量为Y＝5.1ln(83)+2.9＝25.4ppm，取25ppm；
[0027]紫外氧化装置中水力停留时间为120s；
[0028]照射剂量为Z＝3.4(83)
0.8
＝116.6mJ/cm2，取119mJ/cm2；
[0029]经检测，产水TOC浓度为10.9ppb。
[0030]将产水通入树脂柱，经检测，树脂柱出水的TOC浓度为3.7ppb，尿素浓度为13ppb；尿素去除率为84.34％。经换算，产水中尿素含量X＝(3.7
‑
1.3)/0.2＝12ppb，极差为1，相对偏差8.3％，公式具有指导意义。
[0031]实施例3
[0032]将经过UF+RO处理后得到的再生水投加氧化剂后通入紫外氧化装置，紫外氧化装置中安装有紫外灯管，通过紫外灯管对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种再生水中痕量小分子有机物的去除方法，其特征在于：将添加有氧化剂的反渗透再生水通入紫外氧化装置中，在紫外光照射下氧化剂与再生水中痕量小分子有机物发生氧化还原反应；其中，氧化剂包括如下质量分数的组分：6.0％～7.0％双氧水、40.0％～42.0％过二硫酸盐、2.0％～3.0％氯胺和48.0％～50.0％水。2.根据权利要求1所述的再生水中痕量小分子有机物的去除方法，其特征在于：氧化剂中有效成分浓度与再生水中尿素浓度的关系式为：Y＝5.1ln(X)+2.9；式中，X为再生水中尿素浓度，单位ppb；Y为氧化剂中有效成分浓度，单位ppm。3.根据权利要求1所述的再生水中痕量小分子有机物的去除方法，其特征在于：紫外光照射剂量与再生水中尿素浓度的关系式为：Z＝3.4X
0.8
；式中，X为再生水中尿素浓度，单位ppb；Z为紫外光照射剂量，单位mJ/cm2。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊江磊，陈炜彧，蒋士龙，周伟，袁润博，
申请(专利权)人：江苏中电创新环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：