降低水中溴酸盐含量的方法技术

本发明专利技术属于环境化学领域，特别涉及降低水中溴酸盐含量的方法。将载银的聚偏氯乙烯基微球活性炭作为吸附剂，将所述的吸附剂置于固定床中，使被处理水流过所述的吸附剂，去除水中溴酸盐的前体-溴离子，以实现降低水中溴酸盐的含量；或者直接将所述的吸附剂投入到被处理水中，去除水中溴酸盐的前体-溴离子，以实现降低水中溴酸盐的含量。本发明专利技术中作为吸附剂使用的载银的聚偏氯乙烯基微球活性炭具有独特的孔隙性质、高的吸附速率和吸附量，因此具有优异的应用价值和潜力。所述的载银的聚偏氯乙烯基微球活性炭的强度好、吸附量高、吸附速度快，在饮用水的处理中具有较大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境化学领域，特别涉及。
技术介绍
水中的溴酸盐是臭氧消毒过程中溴化物被臭氧氧化的产物，国际癌症研究中心 (IARC)将其定为2B级的潜在致癌物。长期饮用高溴酸盐含量的饮用水，将增加癌症的患病率。为了消除溴酸盐的不利影响，世界卫生组织和世界各国纷纷制定饮用水中溴酸盐浓度的限制标准。如世界卫生组织于1993年在《饮用水水质准则》中，将水中溴酸盐的限值定为0. 025mg/L,2004年修改为0. 01mg/L ；欧盟2003年执行饮用水中溴酸盐最高浓度为 0. 025mg/L标准，后于2008年修订为0. Olmg/L ；美国EPA于1998年制定的标准要求溴酸盐最高值为0. Olmg/L ；英国于2003年执行与美国同样限值的标准。为了消除溴酸盐的危害， 我国在GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》(2007年7月1日实施)中提出饮用水中溴酸盐的最高限值为0. Olmg/L，与世界卫生组织和欧美发达国家保持一致。由于臭氧是公认的最有效的消毒方法，且成本较低，近年来在我国引用水企业得到了普遍的应用，因而致使矿泉水中溴酸盐的问题凸显出来。国家质检总局在2009年开展的关于瓶装水中溴酸盐专项抽查中，发现104种瓶装水中有13种产品溴酸盐含量超过 GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》的限量要求，超标率接近11 %。针对这种情况，我国在2009年10月1日实施的GB 8537-2008《饮用天然矿泉水》国家标准中也明确要求饮用天然矿泉水中溴酸盐的浓度须低于0. Olmg/L。饮用水中溴酸盐浓度限值的制定为消除其危害提供了制度上的保障，但其达标的实现离不开技术上的有力支持。积极探索新型、高效的饮用水中溴酸盐控制技术，并进行相关的应用基础理论研究，对于有效执行我国饮用水相关标准，保障人民群众身体健康具有重要的意义。控制饮用水中溴酸盐的浓度主要采用两种方法第一种方法是在臭氧消毒后采取措施直接去除水中的溴酸盐。由于溴酸盐在水中具有高的溶解稳定性，常规水处理工艺对溴酸盐的去除效率较低，如采用铝盐或铁盐混凝处理仅能去除 5-20% 的溴酸盐[Hossain，I.，Longoria, R.，and Joost，R.，World Water Environ. Eng. , 1996,19 :24-25 ；M Siddiqui, G Amy, K Ozekin, W Zhai, P, J.Am. Water Works. Assoc. , 1994,86 :81-96]。因此人们正在积极研究各种新的去除技术，主要有纳滤/反渗透、UV辐射、光催化、电弧放电、电化学法、生物降解、活性炭吸附、化学还原等。纳滤对Br03_去除率为75-100%，但其处理成本较高，且产生较多的浓水[Marhaba，T.， and Medlar, S. ， Proceedings AffffAffater Quality Technology Conference, Miami, FL, 1993。MJ Prados-Ramirez，N Ciba,MM Bourbigot, Water Supply, 1995，13 :61-70]。米用 180-300nm 波长的 UV 进行辐射能够将 BrOf 还原为 Bf[Siddiqui，MS ； Amy, GL ；McCollum, LJ, Ozone =Sci. Eng.，1996，18 :271-290]，但其去除率较低，为3-38 %，且存在成本较高的问题[Siddiqui, Μ. , Amy, G. , Zhai, W. , Ozekin, K. , Westerhoff, P. , and Chandrakanth, Μ., Water Quality Proceedings American Water Works Association Annual Conference,881，1994]，而且UV辐射强度也会影响溴酸盐的去除效果[Peldszus，S ；Andrews, SA; Souza, R, et al.，Water Res.，2004，38 :211-217]。相对 UV 辐射而言，光催化能够显著提高Br03_的还原率，但该技术反应时间较长，且易受竞争离子的影响[Mills，Α.，Belghazi, Α.，and Rodman, D.，Water Res.，1996，30 :1973-1978]。电弧放电可产生高温等离子体，激发出UV射线，UV射线可分解溴酸盐；电弧放电能耗低于UV辐射，但是同时去除效果也低于 UV 福身寸[Siddiqui, Μ. , Amy, G. , and Cooper, W. , ACS Symp. Ser. Water Disinfect. Natural Organic Matter 649，366，1996a]。活性炭毡电极可以在短时间内将Br03_还原，但是阴极竞争析氢会减少去除肚03_的电流效率，使之不能有效发挥作用[Naoyuki Kishimoto, and Nobuaki Matsuda，Environ, ki. iTechnol.，2009，43 (6)，2054-2059]。利用常年湿润的土壤中固有的碳中微生物的作用，可以使Br03_减低到限值以下，但是它主要用来处理土壤中的水分，而且目前还没有得到广泛研究[Butler, R.，Cartmell, E.，Godley, A.，and Lytton, L. , Groundwater 2004, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada, 19-22 July2004]。在去除溴酸盐的工艺中，活性炭吸附简单易行，粒子内扩散是活性炭吸附去除的主要模式[ffinn-Jung Huang, Yung-Ling Cheng, Sep. Purif. Technol. 2008, 59 101-107]，但是水中其它离子(如Cl_、Br_、S042_、N03_等)和天然有机物质的存在会占据吸附活性位，而降低活性炭对溴酸盐的去除效果[Mary Jo Kirisits, Vernon L. Snoeyink, Joop C. Kruithof，Water Res.，2000，34 (17) :4250-4260]。化学还原法是利用还原剂将溴酸盐还原为溴化物，同时还原剂被氧化，如1 2+被氧化为狗3+。在化学还原法中最受人们关注的还原剂是零价铁(Zero valent iron，简称ZVI)。由于纳米材料独特的表面活性，近几年，纳米级零价铁(Nanoscale zero valent iron，简称NZVI)在环境水体修复领域得到了广泛的研究[Wei-xian Zhang, J. Nanopart. Res.，2003，5 :323-332]。由于NZVI 的潜在应用方式主要是将NZVI注入地下蓄水层，因此研究主要集中在散堆NZVI的合成与性能。但是由于NZVI超强的还原性和表面活性，其很容易老化而降低反应活性，而且如果没有惰气保护，散堆 NZVI 在室温下即可重结晶[Qiliang Wang, Sang本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种降低水中溴酸盐含量的方法，其特征是：将载银的聚偏氯乙烯基微球活性炭作为吸附剂，将所述的吸附剂置于固定床中，使被处理水流过所述的吸附剂，去除水中溴酸盐的前体－溴离子，以降低水中溴酸盐的含量；或者直接将所述的吸附剂投入到被处理水中，去除水中溴酸盐的前体－溴离子，以降低水中溴酸盐的含量。

【技术特征摘要】
1.一种降低水中溴酸盐含量的方法，其特征是将载银的聚偏氯乙烯基微球活性炭作为吸附剂，将所述的吸附剂置于固定床中，使被处理水流过所述的吸附剂，去除水中溴酸盐的前体-溴离子，以降低水中溴酸盐的含量；或者直接将所述的吸附剂投入到被处理水中， 去除水中溴酸盐的前体-溴离子，以降低水中溴酸盐的含量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的被处理水的温度为15-80°C。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的载银的聚偏氯乙烯基微球活性炭是在聚偏氯乙烯基微球内部的孔道中及表面负载有银，且所述的银的负载量为载银的聚偏氯乙烯基微球重量的0. 1-2%。4.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的银的负载量为载银的聚偏氯乙烯基微球重量的0. 5-0.8%。5.根据权利要求1、3或4所述的方法，其特征是所述的载银的聚偏氯乙烯基微球活性炭是由以下方法制备得到的将聚偏氯乙烯微球进行碳化、活化后得到聚偏氯乙烯基微球活性炭；将得到的聚偏氯乙烯基微球活性炭用水蒸煮、干燥后得到作为吸附剂的载体； 将制得的载...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱庆利，袁国卿，张忠国，宫晨皓，程言君，梁爽，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，轻工业环境保护研究所，
类型：发明
国别省市：11