本发明涉及一种水处理方法，具体涉及一种控制氯胺消毒过程中铅离子溶出的水处理方法。
背景技术：
氯胺作为消毒剂，稳定性好，穿透能力比氯强，在管网中的持续时间长，可以有效控制管网中的有害微生物的繁殖和生物膜的形成，很少产生三卤甲烷(THMS)和卤乙酸(HAAs)，产生致癌致突变的化合物也比较少。但氯胺不稳定，易缓慢自分解产生还原性产物(如：羟胺)，将管壁腐蚀物中二氧化铅(PbO2)溶解还原为铅离子(Pb2+)释放到饮用水中，造成水质的二次污染。目前，控制氯胺消毒过程中铅离子(Pb2+)溶出的主要方法是向管网中加入磷酸盐，减缓氯胺对管壁腐蚀物中二氧化铅(PbO2)的溶解作用，但磷酸盐作为生物的生长因子，会促进管网中微生物的生长。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中铅离子溶出的水处理方法，解决氯胺消毒过程中氯胺自分解的还原产物可以将管壁腐蚀物中二氧化铅(PbO2)溶解还原为铅离子(Pb2+)释放到饮用水中的问题。
本发明的一种利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中铅离子溶出的水处理方法是通过以下步骤实现的：在待处理水中投加氯胺进行消毒处理时，同时投加单过硫酸盐溶液，保持搅拌状态，即完成所述利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中铅离子的水处理方法，其中，单过硫酸盐的浓度为0.1～100mg/L，所述待处理水为过滤处理后水或污水处理厂出水。
本发明的一种利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中铅离子溶出的水处理方法中所述单过硫酸盐为单过硫酸钾、单过硫酸钠中的一种或两种按任意比组成的混合物。
本发明的一种利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中Pb2+溶出的水处理方法中所述单过硫酸盐由单过硫酸盐和碱的复合盐代替，其中单过硫酸盐和碱的摩尔比为1:1～10，碱的加入能调节水处理体系的pH值在6～9，有利于单过硫酸盐电离；其中，碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或其中几种的混合物。
本发明一种利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中铅离子溶出的水处理方法的原理：氯胺消毒过程中，由于氯胺不稳定，易缓慢自分解产生还原性产物，如羟胺，将管壁腐蚀物中的二氧化铅(PbO2)溶解还原为铅离子(Pb2+)释放到饮用水中，造成水质的二次污染；当进行氯胺消毒时加入单过硫酸盐，利用单过硫酸盐的氧化性将氯胺自分解产生的还原性产物氧化为硝酸盐，从而抑制了还原性产物对管壁腐蚀物中二氧化铅(PbO2)的溶解还原。
本发明的一种利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中铅离子溶出的水处理方法具有以下优点：(1)单过硫酸盐已被国家正式列入饮用水消毒剂产品目录，能够在净水厂和管网中进行应用；(2)单过硫酸盐能够快速氧化氯胺自分解的还原产物为硝酸盐，可以实现氯胺消毒过程中Pb2+的有效控制；(3)单过硫酸盐不消耗氯胺，能够与氯胺共存；(4)操作简单方便、处理成本低。
附图说明
图1是本发明实验中Pb2+的溶出曲线图；其中，■表示氯胺单独氧化时Pb2+的溶出曲线，□表示氯胺与单过硫酸钾同时加入时Pb2+的溶出曲线。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式为一种利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中铅离子溶出的水处理方法，其是通过以下步骤实现的：在待处理水中投加氯胺进行消毒处理时，同时投加单过硫酸盐溶液，保持搅拌状态，即完成所述利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中铅离子的水处理方法，其中，单过硫酸盐的浓度为0.1～100mg/L，所述待处理水为过滤处理后水或污水处理厂出水。
本实施方式一种利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中铅离子溶出的水处理方法的原理：氯胺消毒过程中，由于氯胺不稳定，易缓慢自分解产生还原性产物，如羟胺，将管壁腐蚀物中的二氧化铅(PbO2)溶解还原为铅离子(Pb2+)释放到饮用水中，造成水质的二次污染；当进行氯胺消毒时加入单过硫酸盐，利用单过硫酸盐的氧化性将氯胺自分解产生的还原性产物氧化为硝酸盐，从而抑制了还原性产物对管壁腐蚀物中二氧化铅(PbO2)的溶解还原。
本实施方式的一种利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中铅离子溶出的水处理方法具有以下优点：(1)单过硫酸盐已被国家正式列入饮用水消毒剂产品目录，能够在净水厂和管网中进行应用；(2)单过硫酸盐能够快速氧化氯胺自分解的还原产物为硝酸盐，可以实现氯胺消毒过程中Pb2+的有效控制；(3)单过硫酸盐不消耗氯胺，能够与氯胺共存；(4)操作简单方便、处理成本低。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的待处理水中的单过硫酸盐浓度为0.2～90mg/L。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的待处理水中的单过硫酸盐浓度为0.5～80mg/L。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的待处理水中的单过硫酸盐浓度为1～70mg/L。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述的待处理水中的单过硫酸盐浓度为2～60mg/L。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述的待处理水中的单过硫酸盐浓度为5～50mg/L。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述的待处理水中的单过硫酸盐浓度为10～40mg/L。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述的待处理水中的单过硫酸盐浓度为15～30mg/L。其它与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：所述的待处理水中的单过硫酸盐浓度为20mg/L。其它与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：单过硫酸盐为单过硫酸钾、单过硫酸钠中的一种或两种按任意比组成的混合物。其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十不同的是单过硫酸盐由单过硫酸盐和碱的复合盐代替，其中单过硫酸盐和碱的摩尔比为1:1～10，其中，碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳碳酸氢钾中的一种或其中几种按任意比组成的混合物，单过硫酸盐为单过硫酸钾、单过硫酸钠中的一种或两种按任意比组成的混合物。其它步骤及参数与具体实施方式一至十之一相同。
本实施方式中碱的加入能调节水处理体系的pH值在6～9，有利于过硫酸盐电离。
本实施方式中过硫酸盐和碱的摩尔比优选为1:3～8，最佳的是1:5。
通过以下实验可以验证本发明的有益效果：
取1L蒸馏水，加入PbO2，浓度为5g/L，保持搅拌，加入氯胺，浓度为5mg/L，同时加入单过硫酸钾溶液，浓度为5mg/L，不同反应时间取出样品利用ICP测定溶液中Pb2+浓度。实验结果见附图。由附图可知，氯胺单独氧化时(■)，随着反应时间的进行，Pb2+浓度逐渐增加，在反应5h时，浓度可以达到50μg/L；当氯胺与单过硫酸钾同时加入时(□)，几乎检测不到Pb2+浓度。
由此可见，利用单过硫酸盐控制氯胺消毒过程中Pb2+溶出的水处理方式是有效可行的。