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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理,尤其是涉及一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法。
技术介绍
1、多种水环境如地表水、地下水甚至饮用水中都存在属于药品和个人护理用品(ppcps)的污染物。这些新兴污染物虽然浓度较低,但难以通过常规手段实现去除,进而会导致药物残留释放至环境中对生态环境造成威胁。如今环境污染导致的公共卫生问题愈加引发人们关注。
2、其中,ppcps中的神经活性药物是一类能够造成水生生物中毒甚至死亡的药物。这类药物通常用于治疗精神类疾病如癫痫症、抑郁症等病状,其中最为典型的是神经活性药物卡马西平(cbz)。然而这种药物由于通常以高剂量使用,而其顽固性导致在各类水体中难以降解完全。有研究表明,若卡马西平长期存在于水体中,会对生物的大脑造成严重的氧化损伤,还可能导致生长迟缓。卡马西平也可能对人体健康极为有害,有研究表明过量食用卡马西平及其代谢物会损害人体肝脏。此外,随着人类对抗生素的广泛使用,水中抗生素的污染问题也越来越严重。这些抗生素残留在水中,不仅会对水生生物造成危害,还会对人类健康产生潜在威胁。因此,如何高效降解这些新兴微污染物始终是水处理的一大重要方向。
3、紫外高级氧化工艺(uv-aops)对温度和压力的要求很低,在室温和大气压下就能够完全氧化微污染物。因其在污染物去除方面具有高效率去除顽固污染物的优势,并且具有成本低廉、使用便利的特点,受到了广泛关注。这种技术通过将紫外与自由氯、二氧化氯、过氧化氢、过硫酸盐等强氧化剂联用,利用反应过程中生成的某些活性物种来氧化水中的目标污染物。近年来
4、因此,高效降解水中微污染物的技术问题仍未解决,亟待开发一种即能够保证降解性能也能同时控制消毒副产物衍生风险的含氯紫外氧化工艺。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了提供一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,即能够保证降解性能也能同时控制消毒副产物衍生风险。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:
3、一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,包括以下步骤:
4、(1)将含有微污染物的待处理水溶液的ph调节至6-9;
5、(2)向溶液中加入二氧化氯和次氯酸钠的氧化剂混合物;
6、(3)不断搅拌溶液并在320-400nm的紫外波长下进行氧化反应。
7、进一步地,步骤(1)中,所述微污染物在待处理水溶液中的摩尔浓度为5-15mm,优选为10mm。
8、进一步地,步骤(1)中,所述微污染物包括卡马西平、磺胺类药物、沙星类药物或喹诺酮类药物中的一种或多种。
9、进一步地,步骤(1)中,所述ph调节使用的试剂为10mm的磷酸盐缓冲液,1m氢氧化钠溶液和0.18m稀硫酸溶液。
10、进一步地,步骤(2)中,所述二氧化氯与次氯酸钠的摩尔比为(0.25~4):1。
11、进一步地,步骤(2)中,所述氧化剂混合物在溶液中的总浓度为50-90μm。
12、进一步地,步骤(3)中,所述搅拌的转速为300-500rpm,优选为400rpm。
13、进一步地,步骤(3)中,所述氧化反应在uva-led辐照装置中避光进行。
14、更进一步地,所述uva-led辐照装置包括外层避光黑箱、输出调节装置、可插拔式升降方形电路板、散热装置及反应区域共五大部分,其中电路板装置最多能够同时布置九颗uva-led灯珠,散热装置布置于电路装置背面。
15、进一步地,步骤(3)中,所述氧化反应在室温下进行。
16、进一步地,步骤(3)中,所述氧化反应的时间为2-60min。氧化时间可根据微污染物的实际降解速度进行调整。
17、本专利技术还提供一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法在微污染物水体处理中的应用。
18、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
19、(1)本专利技术采用二氧化氯和次氯酸钠的氧化剂组合物,在uva波段下显著提高了水中微污染物的光降解性能,同时通过调整二氧化氯和次氯酸钠的比例可以有效降低无机消毒副产物和挥发性消毒副产物的产生。
20、(2)本专利技术通过调控氧化剂二氧化氯和次氯酸钠的比例,能够根据实际需求在保障微污染物降解效能的同时降低氧化剂消耗量,有效提高了实际工艺操作的灵活性与可操作性。
21、(3)本专利技术在320-400nm的uva紫外照射下,二氧化氯可以产生比在uvc照射下更多的活性物种从而达到更高的降解效能。
22、(4)本专利技术选用的uva-led光源不仅能够根据需求定制波长,体积紧凑,环保无汞,也可实现能够调节的脉冲照明,是一种极具发展前景的紫外光源。
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1.一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述微污染物在待处理水溶液中的摩尔浓度为5-15mM。
3.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述微污染物包括卡马西平、磺胺类药物、沙星类药物或喹诺酮类药物中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述二氧化氯与次氯酸钠的摩尔比为(0.25~4):1。
5.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述氧化剂混合物在溶液中的总浓度为50-90μM。
6.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述搅拌的转速为300-500rpm。
7.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混
8.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述氧化反应在室温下进行。
9.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述氧化反应的时间为2-60min。
10.一种权利要求1-9任一项所述的基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法在微污染物水体处理中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述微污染物在待处理水溶液中的摩尔浓度为5-15mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述微污染物包括卡马西平、磺胺类药物、沙星类药物或喹诺酮类药物中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述二氧化氯与次氯酸钠的摩尔比为(0.25~4):1。
5.根据权利要求1所述的一种基于紫外辅助的混合氯体系去除水中微污染物的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述氧化剂混合物在溶液中的总...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡晨燕,吴逸晖,董正玉,胡丽丽,
申请(专利权)人:上海电力大学,
类型:发明
国别省市:
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