本发明属于水处理,具体涉及一种同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法。
背景技术:
1、二氧化氯被广泛用于饮用水预氧化或消毒阶段。相比于次氯酸处理体系,二氧化氯处理过程中生成的有机消毒副产物显著降低。然而,二氧化氯自身的还原产物亚氯酸盐却是一种备受关注的无机消毒副产物,亚氯酸盐能够破坏红细胞,导致溶血性贫血和高铁血红蛋白血症,对动物产生发育毒性、神经毒性和内分泌毒性。
2、此外,水中频繁检出的有机新污染物也引起了人们的广泛关注。消毒副产物和内分泌干扰素、抗生素、持久性有机污染物等都属于新污染物范畴。因此,对亚氯酸盐和有机微污染物等新污染物的有效治理对人民健康至关重要。对于采用二氧化氯为预氧化处理手段的净水厂,将面临着亚氯酸盐和水中有机微污染物共存的状况,如何高效、经济、绿色的同步去除亚氯酸盐和新污染物是关系到二氧化氯预氧化技术推广应用的关键问题。
3、当前亚氯酸盐主要是利用化学还原和物理吸附予以去除,如利用活性炭的吸附作用去除亚氯酸盐,或者利用亚铁盐的还原性将亚氯酸盐还原为氯离子。对于有机微污染物,主要是通过化学氧化或生物降解的方式予以去除,如利用臭氧、催化臭氧、紫外活化次氯酸等氧化体系。但是现有亚氯酸盐或有机微污染物的去除技术无法有效地同时去除共存的两种新污染物。活性炭虽然对部分有机微污染物具有一定的吸附效能,然而该过程缓慢,且受有机微污染物结构、水质条件影响较大,并且活性炭容易达到吸附饱和。氧化工艺在氧化去除微污染物的同时,极有可能将亚氯酸盐氧化为氯酸盐,生成另一种毒性更高的无机消毒副产物。
4、因此,开发一种新型的能够同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的问题,提供一种同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法。
2、本发明是通过下述技术方案进行实现的:
3、本发明的目的在于提供一种同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,包括以下步骤:将亚铁盐加入含有亚氯酸盐和有机污染物的待测水中反应;所述亚铁盐在待测水中的摩尔浓度与待测水中亚氯酸盐的摩尔浓度比为(0.75~2.5):1。
4、本发明利用亚铁盐的还原作用,将亚氯酸盐还原为稳定、低毒的氯离子,能够实现对亚氯酸盐的去除;同时,亚铁盐还原亚氯酸盐过程中将产生活性较高的活性氯自由基,与有机物具有较高的反应活性,可以同步氧化去除水体中微量的有机污染物;最后,亚铁盐反应产生的三价铁,也是一种绿色产物,具有混凝、助凝的作用。本发明方法操作简便、无需过多投加化学试剂、无二次污染,是一种经济、高效、普适、绿色的可同步去除水中亚氯酸盐和有机微污染物等新污染物的技术。
5、优选地,所述亚铁盐为可溶性亚铁盐,如所述亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁或硝酸亚铁。在本发明具体实施方式中,采用硫酸亚铁作为亚铁盐处理待测水体。
6、作为本发明所述同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法的优选实施方式,所述亚铁盐在待测水中的摩尔浓度与待测水中亚氯酸盐的摩尔浓度比为(1~2.5):1。本发明方法中,水体中亚铁盐和亚氯酸盐的比例在上述范围内,能够具有较好的同步去除效果。
7、优选地,所述亚铁盐在待测水中的摩尔浓度与待测水中亚氯酸盐的摩尔浓度比为2:1。
8、作为本发明所述同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法的优选实施方式,所述待测水的ph不高于7。待测水体的ph值在不超过7的情况下,亚铁盐的处理效果较好。
9、作为本发明所述同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法的优选实施方式,所述亚铁盐在待测水中的摩尔浓度与待测水中有机污染物的摩尔浓度比为(150~500):1。
10、优选地,所述亚铁盐在待测水中的摩尔浓度与待测水中有机污染物的摩尔浓度比为(200~400):1;更优选地,所述亚铁盐在待测水中的摩尔浓度与待测水中有机污染物的摩尔浓度比为(300~400):1。
11、作为本发明所述同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法的优选实施方式,所述有机污染物包括卡马西平、磺胺甲噁唑、萘普生中的至少一种。
12、作为本发明所述同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法的优选实施方式,所述反应在搅拌下进行,所述搅拌的时间不低于1min。优选地,所述搅拌的时间为5min~60min。在搅拌条件下,反应能够较快进行,5min即可取得较佳的有机物和亚氯酸盐同步去除效果。
13、优选地,所述搅拌的时间不低于10min。优选地,所述搅拌的时间为10min~30min;更优选地,所述搅拌的时间为20min~30min。
14、当所述待测水为净水厂出水、地下水或污水厂二级出水时,本发明方法依旧具有一定的同步去除水体中亚氯酸盐和有机污染物的作用。其中,当待测水为净水厂出水时,净化效果更好。
15、作为本发明所述同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法的优选实施方式,所述待测水的ph不高于4。优选地,所述待测水的ph不高于3。待测水的ph越小,本发明方法的同步去除效果越好。
16、优选地,所述待测水中,所述亚氯酸盐和所述有机污染物的摩尔浓度比为(100~250):1;更优选地,所述亚氯酸盐和所述有机污染物的摩尔浓度比为(150~200):1。
17、本发明具有如下有益效果:本发明利用亚铁盐还原亚氯酸盐至氯离子,利用还原过程中产生的高活性氯物种同步氧化去除共存的有机微污染物,同时生成的三价铁可在后续工艺阶段起到混凝剂的作用。本发明方法操作简便、无需过多投加化学试剂、反应产物均为无毒、绿色产物,是一种经济、高效、普适、绿色的同步去除亚氯酸盐和有机污染物的技术,具有广阔的应用前景。
1.一种同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,其特征在于,包括以下步骤:将亚铁盐加入含有亚氯酸盐和有机污染物的待测水中反应;所述亚铁盐在待测水中的摩尔浓度与待测水中亚氯酸盐的摩尔浓度比为(0.75~2.5):1。
2.根据权利要求1所述的同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,其特征在于,所述亚铁盐为可溶性亚铁盐。
3.根据权利要求1所述的同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,其特征在于,所述亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁或硝酸亚铁。
4.根据权利要求1所述的同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,其特征在于,所述亚铁盐在待测水中的摩尔浓度与待测水中亚氯酸盐的摩尔浓度比为(1~2.5):1。
5.根据权利要求1所述的同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,其特征在于,所述待测水的ph不高于7。
6.根据权利要求1所述的同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,其特征在于,所述有机污染物包括卡马西平、磺胺甲噁唑、萘普生中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,其特征在于,所述亚铁盐在待测水中的摩尔浓度与待测水中有机污染物的摩尔浓度比为(150~500):1。
8.根据权利要求7所述的同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,其特征在于,所述亚铁盐在待测水中的摩尔浓度与待测水中有机污染物的摩尔浓度比为(200~400):1。
9.根据权利要求1所述的同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,其特征在于,所述反应在搅拌下进行,所述搅拌的时间不低于1min。
10.根据权利要求1所述的同步去除水中亚氯酸盐和有机污染物的方法,其特征在于,所述待测水中,所述亚氯酸盐和所述有机污染物的摩尔浓度比为(100~250):1。