一种饮用水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种饮用水处理方法，包括向待处理水中投加1～2mg/L的高锰酸盐并使其混合充分，混合完毕后加入固体亚硫酸盐，使得固体亚硫酸盐与高锰酸盐质量比为1.5～7.5:1，再一次充分混合，反应5～20分钟，待亚硫酸钙溶解反应完后，水样进入后续的沉淀过滤设备中，在二氧化锰的助凝下进行固液分离。本发明专利技术控制了高锰酸盐在固体亚硫酸盐催化下反应的速率，使之在尽量高的反应速率的情况下达到更高的利用效率，以及提升水中有机物处理效果，同时彻底去除使用高锰酸盐带来的锰酸根和二价锰离子，避免对水产生二次污染，以达到饮用水标准的处理效果。的处理效果。的处理效果。

【技术实现步骤摘要】
一种饮用水处理方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，特别是涉及一种饮用水处理方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展及人们生活水平的提高，环境污染物的种类和数量均大大增加，加之环境检测技术的进步，在与人们生产生活密切相关的水源水中，微量有机污染物的检出率和检出种类日益增加，引起了人们对水中微量有机污染的广泛关注。解决水质安全问题已成为全人类需要共同面对的长期工程。我国2007年7月1日颁布实施了新版《生活饮用水卫生标准》(GB5749
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2006)。新标准中的水质指标数量由原标准的35项增至106项，其中毒理指标中有机化合物由5项增至53项，占新增指标的67％。人们对于有机物的污染和控制越来越重视。然而，常规饮用水处理工艺(混凝
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沉淀
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过滤
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消毒)对大部分微量有机污染物去除率较低，常常无法满足目前的水处理需求。因此，开发经济有效的饮用水处理技术以降低饮用水中有机污染物的浓度，减小其对人体健康的威胁是目前水处理的重要发展方向之一。
[0003]近年来，基于生物法、物理法及化学法，多种水处理新工艺被开发并应用到水处理中，以提高市政供水水质。其中化学氧化技术是指通过化学氧化剂本身或者活性中间物质的氧化能力，对水中污染物进行分解或转化，从而达到净化水质的目的。目前能够用于给水处理的化学氧化剂主要包括氯、二氧化氯、臭氧、过氧化氢、高铁酸钾和高锰酸钾等。在常规的水处理流程中增加化学预氧化可以减轻后续常规处理的负担，有效提高常规工艺对原水中污染物的去除效率。
[0004]CN104609597B公开了一种超快速去除水中有机污染物的方法，其实施步骤如下：先向待处理的水中加入溶解态的亚硫酸盐，并将待处理水的pH调节到3.0～7.0，随后向待处理的水中加入高锰酸盐。该方法利用亚硫酸盐与高锰酸盐反应过程中产生的高活性的氧化剂三价锰，实现对水中有机污染物的超快速去除。该方法可以氧化单独高锰酸盐无法氧化的污染物，且反应在数秒内完成，速率极快，显著拓展了高锰酸盐氧化法的应用范围。
[0005]然而，由于高锰酸钾和溶解态亚硫酸盐的反应在几百毫秒内完成，所以需要能使药剂与待处理水在极短的时间内充分混合的高效混合器，否则该方法所产生的活性氧化剂无法及时与水中的目标污染物混合，而是通过自淬灭等方式被消耗，显著降低水处理效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种提高活性氧化剂去除污染物的效率，且完全去除残留的二氧化锰和少量二价锰离子的一种饮用水处理方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供一种饮用水处理方法，包括在待处理水中投加一定量的高锰酸盐，进行混合，混合完毕后加入缓释型固体亚硫酸盐并充分混合，反应5～20分钟，缓释型固体亚硫酸盐用于减慢体系中活性氧化剂的生成，并减少被水中过量的亚硫酸盐所消耗的活性氧化剂的量，残留的二氧化锰胶体在后续的混凝过程中起助凝作用，待
亚硫酸盐溶解反应完后，水样进入后续的沉淀过滤设备进行固液分离，所述的固体亚硫酸盐和高锰酸盐的质量比为1.5～7.5:1，当质量比为1.5时，开始出现优异效果，当质量比为7.5时达到最佳效果，且再提升质量比时无明显增益。
[0008]优选地，高锰酸盐与待处理水混合时间为1分钟。
[0009]优选地，所述高锰酸盐为高锰酸钠、高锰酸钾。
[0010]优选地，所述混合采用搅拌混匀的方式。
[0011]优选地，所述混合的搅拌速度为80转/分钟。
[0012]优选地，所述固体亚硫酸盐为直径1～5mm的颗粒或粉末。
[0013]优选地，为了达到缓慢释放亚硫酸根的效果，所述亚硫酸盐为亚硫酸钙或亚硫酸镁。
[0014]本专利技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
[0015]本专利技术提供了一种饮用水处理方法，把溶解态亚硫酸盐替换为缓释型亚硫酸盐，即亚硫酸钙(式(1))或亚硫酸镁，以固体形式投加。这种替换会减慢体系中活性氧化剂的生成，使其能边产生边与目标污染物混合反应；另一方面，缓释型的亚硫酸盐可减少被水中过量的亚硫酸盐所消耗的活性氧化剂的量，使得有更多的活性氧化剂能与目标污染物反应，提高了活性氧化剂的利用率；此外，该技术实施过程中所残留的二氧化锰胶体可以在后续的混凝过程中起到一定的助凝作用。由于二氧化锰胶体带负电，投加亚硫酸钙时所引入的钙离子带正电，可协助二氧化锰胶体聚沉，使得残留的二氧化锰和少量二价锰离子在后续的混凝沉淀工艺中得到完全去除，从而避免因使用高锰酸盐所带来的锰酸根离子以及二价锰离子的二次污染，进而达到饮用水处理的标准。
[0016][0017]注：Ksp为溶度积常数。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为实施例1处理某实际水源水时对水中苯酚的去除效果；
[0020]图2为实施例2处理某实际水源水时对水中布洛芬的去除效果；
[0021]图3为实施例3处理某实际水源水时对水中磺胺甲恶唑的去除效果；
[0022]图4为实施例4处理某实际水源水时对水中经过混凝沉淀之后残留的溶解性有机物浓度(COD
Mn
)；
[0023]图5为实施例4处理某实际水源水时对水中经过混凝沉淀之后残留的锰离子浓度；
[0024]图6为实施例5处理某实际水源水时使用不同形态的亚硫酸盐对水中阿特垃津的去除效果；
[0025]图7为实施例6处理某药剂配水时使用不同粒径的亚硫酸钙对水中环丙沙星的去除动力学。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例1：
[0028]如图1所示，本实施例提供的一种饮用水处理方式，向含10μmol L
‑1苯酚的水源水中加入1.0mg/L的高锰酸钾，在与待处理水搅拌混合1分钟后，加入Na2SO3或CaSO3，使得Na2SO3或CaSO3浓度分别为0、1.5、3.0、4.5、6、7.5mg/L，反应10分钟，反应过程中一直保持80转/分钟的搅拌速度。当单独加入1.0mg/L高锰酸钾时，其对苯酚的去除率约50％，且出水有色度。当使用高锰酸钾和Na2SO3的组合时，随着Na2SO3的投量逐渐增加，苯酚的去除率有微弱增加，最佳工况下去除率也仅为55％左右。当高锰酸钾与CaSO3组合时，苯酚的去除率随着亚硫酸钙的浓度增加而增加。当高锰酸钾的投量为1.0mg/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种饮用水处理方法，其特征在于，在待处理水中投加一定量的高锰酸盐进行混合，混合完毕后加入缓释型固体亚硫酸盐并充分混合，反应5～20分钟，缓释型固体亚硫酸盐用于减慢体系中活性氧化剂的生成，并减少水中过量的亚硫酸盐对活性氧化剂的消耗，残留的二氧化锰胶体在后续的混凝过程中起助凝作用，待亚硫酸盐溶解反应完后，水样进入后续的沉淀过滤设备进行固液分离，所述的固体亚硫酸盐和高锰酸盐的质量比为1.5～7.5:1。2.根据权利要求1所述的一种饮用水处理方法，其特征在于，高锰酸盐与待处理水混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：关小红，饶丹丹，陈新安，张凤光，
申请(专利权)人：宁波神同环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：