一种含氯消毒剂的排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法技术

本发明专利技术属于排水管道水治理技术领域，涉及一种排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法。本发明专利技术的排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法，包括以下步骤：测定溢流污水中氨氮、总氮、微生物、消毒剂的初始浓度，以及水样UV

【技术实现步骤摘要】
一种含氯消毒剂的排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法


[0001]本专利技术属于排水管道水治理
，涉及一种排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮的方法。

技术介绍

[0002][0003]城市黑臭水体成因中，最为普遍的是“下雨就黑”的问题，无论是城市合流制系统雨天溢流，还是分流制系统的初期雨水排放(雨天溢流)，都往往造成河道瞬间黑臭，排水管网的雨天污染负荷排放导致城市水体黑臭的重要原因，除雨天溢流外，晴天部分生活污水因污水管网错接或混接进入雨水管道排放，造成雨水管道的旱流污染也较为常见，控制排水管道的溢流污染对于黑臭河道治理有重要意义。
[0004]水消毒技术在公共卫生领域有效降低了水中病原体微生物的传播，为防止介水疾病(霍乱、伤寒、疟疾等)的传播发挥了重大作用，提高水的生物安全性。如今，消毒工艺不仅用于饮用水，污水和再生水处理也需要采取消毒措施。影响河道水质的溢流污水中常常含有较多的粪大肠杆菌(106以上)、COD、SS、氮磷，若不经处理直接排入河道，会对河道带来严重污染影响。因此，采取合理的消毒措施对溢流污水进行消毒很有必要。
[0005]目前国内外对溢流污染控制措施主要包括：(1)源头控制(2)管道系统控制(3)中途调蓄控制(4)末端控制。无论是从源头上的径流量削减，还是管道系统控制，或建设调蓄池等，在雨量较大的条件下都不能确保避免雨天溢流污染。雨天溢流污染流量时刻变化不稳定，污染物负荷巨大，急需采取措施快速削减污染负荷。末端处理作为一种削减雨天溢流污染负荷的有效补充措施逐渐受到广泛关注。<br/>[0006]末端控制中混凝
‑
絮凝，消毒是两种有效控制技术。混凝
‑
絮凝能有效去除颗粒态雨天溢流污染负荷(COD、BOD5、TOC)，但对于氨氮和总氮的溶解态占比大于55％，混凝
‑
絮凝无法对其有效去除。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法，能够兼顾有效控制溢流污水中的大肠杆菌数量、消毒次生产物含量和氨氮含量，在去除溢流污水中污染物的同时兼顾对环境和生态造成的影响。
[0008]针对现有技术的缺陷与不足，本专利技术考虑采用氯消毒的消毒方式。氯消毒作为一种应用时间久且范围广泛的消毒方式，具有技术成熟，杀菌能力强，经济高效和持续时间长等优势，不仅能有效降低溢流污水中的大肠杆菌数量，还能与水中氨氮迅速反应生成氮气逸散到大气中，在对溢流污水消毒的同时，协同控制去除氨氮。
[0009]本专利技术提供了一种含氯消毒剂的排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法，包括：
[0010]测定溢流水样初始氨氮浓度(mg/L)。测定待处理水样的pH、UV
254
、TN等水质参数。根据溢流受污染情况及排入受纳水体稀释比例确定氨氮去除率。根据模型得出理论加氯量，结合实际情况对所待处理的水样在雨水管道检查井，雨水管道末端等推荐位置进行单点或多点投加含氯消毒剂。
[0011]具体的，本专利技术一种排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法，所述的方法包括以下步骤：
[0012]S1，测定溢流污水中氨氮、总氮、微生物、拟投加次氯酸消毒剂(例如次氯酸钠)的初始浓度，以及溢流污水水样UV
254
、水温和pH范围；
[0013]S2，根据公式(I)计算加氯的浓度下限：
[0014][0015]t为消毒剂接触时间，min；
[0016]c0为氯初始投加浓度，mg/L；
[0017]k为一级动力学参数；
[0018]D为氯瞬时消耗值(即与氨氮反应耗氯量)，mg/L；
[0019]N0为初始微生物浓度，
[0020]N；微生物浓度，
[0021]k
’
为氯一级衰减常数，min
‑1；
[0022]S3，根据公式(II)计算加氯的浓度上限：
[0023]THMs＝a
×
(c0‑
D)
b
×
(DOC
×
UV
254
)
c
×
T
d
×
pH
e
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(II)
[0024]THMs为三氯甲烷(TCM),三溴甲烷(TBM)，二溴一氯甲烷(DBCM)，一溴二氯甲烷(BDCM)；
[0025]c0为消毒剂初始投加浓度，mg/L；
[0026]D为消毒剂瞬时消耗值，mg/L；
[0027]T为水温℃；
[0028]pH为溢流污水初始测定pH值；
[0029]DOC为溢流污水中溶解性有机碳含量，mg/L；
[0030]UV
254
为水样在254nm波长紫外光下的吸光度；
[0031]S4，确定添加氯的浓度上限和下限，在溢流污水中投加氯。
[0032]优选地，步骤S1中，所述的微生物是大肠杆菌，或者所述的消毒剂是次氯酸钠。
[0033]优选地，步骤S2中，k
’
是氯一级衰减常数，属于经验常数，也可以通过水中余氯随时间变化的实验计算所得，衰减常数的意思为：氯在水中即使不与有机物反应也会以一定系数衰减的。对于一氯胺，k
’
值在0.0001
‑
0.0005之间，对于游离氯，k
’
值在0.005
‑
0.020之间。k为一级动力学参数，属于经验常数，进行加氯后不同时间下微生物衰减实验所得：对于一氯胺，k值在0.05
‑
0.20之间。对于游离氯，k值在0.1
‑
0.5之间。
[0034]优选地，步骤S2中，t是针对次氯酸钠和溢流污水的反应接触时间，不少于3分钟，更优地不少于5min，例如5
‑
30min。
[0035]优选地，步骤S3中，按照国标(国家生态环境系列标准)，三氯甲烷不超过0.06mg/L，三溴甲烷不超过0.1mg/L，二氯甲烷不超过0.02mg/L。
[0036]优选地，步骤S3中根据正交实验，a值在1
‑
5间，b值在0.2
‑
1.0之间，c值在0.2
‑
1.0之间，d值在0.01
‑
0.1之间，e在2
‑
8之间。
[0037]优选地，步骤S4中，使用公式(Ⅲ)计算NH3去除率：
[0038]NH3去除率(％)＝a
×
Cl
2b
×
H
c
×
NH
3d
×
UV
254e
×
TN
f
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(Ⅲ)
[0039]如果NH3去除率不在目标范围内，通过稀释氯处理后的溢流污水达到目标NH3去除率。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，测定溢流污水中氨氮、总氮、微生物、消毒剂的初始浓度，以及水样UV
254
、水温和pH范围；S2，根据公式(I)计算加消毒剂的浓度下限：t为时间，min；c0为消毒剂初始投加浓度，mg/L；k为一级动力学参数；D为消毒剂瞬时消耗值，mg/L；N0为初始微生物浓度，N为在时间t内微生物浓度，k
’
为消毒剂一级衰减常数，min
‑1；S3，根据公式(II)计算加氯的浓度上限：THMs＝a
×
(c0‑
D)
b
×
(DOC
×
UV
254
)
c
×
T
d
×
pH
e
(II)THMs为三氯甲烷(TCM),三溴甲烷(TBM)，c0为消毒剂初始投加浓度，mg/L；D为消毒剂瞬时消耗值，mg/L；T为水温℃；pH为溢流污水pH值；DOC为溢流污水中溶解性有机碳含量mg/L，UV
254
为水样在254nm波长紫外光下的吸光度；S4，确定添加消毒剂的浓度上限和下限，在溢流污水中投加消毒剂；所述的消毒剂是次氯酸消毒剂。2.根据权利要求1所述的排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法，其特征在于，步骤S1中，所述的微生物是大肠杆菌，或者所述的消毒剂是次氯酸钠。3.根据权利要求1所述的排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法，其特征在于，步骤S2中，对于一氯胺，k值在0.05
‑
0.20之间，或者对于游离氯，k值在0.1
‑
0.5之间。4.根据权利要求1所述的排水管道溢流污水消毒协同快速除氨氮方法，其特征在于，步骤S2中，对于一氯胺，k
’
值在0.0001<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐祖信，楚文海，王星雨，胡精龙，洪韫韬，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：