专利名称：采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法
技术领域：
本发明涉及去除原水中硝基苯的方法。
背景技术：
在我国曾经发生硝基苯大量进入水源水体，严重影响水源水质，造成城市停水的严重事故。饮用水中含有硝基苯，不仅违反了生活饮用水的卫生标准，而硝基苯是疑似致癌人工合成有机物，对人体存在严重的潜在危害，因而给人们的用水安全问题带来了很大的威胁。当某种或某几种化学合成污染物大量进入水体后，常规的水处理工艺对其很难进行有效的去除。目前，采用颗粒活性炭(GAC)与石英砂组成的炭砂过滤工艺来去除原水中硝基苯的方法，但该方法对硝基苯的去除相对滞后，而且水在滤床中的停留时间很短，所以很难实现硝基苯的有效去除，同时存在GAC定期更换问题，可操作性差；采用高级氧化的方法，用强氧化剂在催化剂存在的条件下将硝基苯氧化，但是由于硝基是非常稳定的官能团，含有取代基的苯环的抗氧化能力也较强，因此采用高级氧化或者催化氧化的方法对硝基苯的去除效果有限；采用粉末活性炭去除原水中硝基苯在过滤工艺中易造成滤池的堵塞，而粉末活性炭在水中有漂浮，不能充分有效的与原水中的硝基苯接触，去除效率低。
发明内容
本发明为了解决现有采用GAC去除原水中硝基苯相对滞后，而且水在滤床中的停留时间很短，所以难以对原水中硝基苯的有效去除，同时存在GAC定期更换，可操作性差；采用高级氧化的方法，由于硝基是非常稳定的官能团，含有取代基的苯环的抗氧化能力较强；采用粉末活性炭去除原水中的硝基苯在过滤工艺中易造成滤池的堵塞，而粉末活性炭在水中有漂浮，不能充分有效去除原水中的硝基苯的问题，提供了一种采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，解决上述问题的具体技术方案本发明采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法的步骤如下步骤一、将成品木质粉末活性炭用水制成均质的悬浮状木质粉末活性炭乳液，向取水口处投加木质粉末活性炭含量为20～80mg/L的乳液；步骤二、在稳压井后和反应池前投加聚合铝铁(PAFC)混凝剂，混凝剂的投加量为40～80mg/L；
步骤三、将木质粉末活性炭乳液与原水混合并输入输水管路内随水流流动，木质粉末活性炭与原水流动接触时间为2～3h；步骤四、混合后的水经反应池、沉淀池、砂滤池和消毒后，即得到硝基苯含量为0.002～0.006mg/L的出水。
本发明采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的另一方法的步骤如下步骤一、将成品木质粉末活性炭用水制成均质的悬浮状木质粉末活性炭乳液，向取水口处投加木质粉末活性炭含量为20～80mg/L的乳液；步骤二、在稳压井后和反应池前投加FeCl3混凝剂，混凝剂的投加量为40～80mg/L；步骤三、将木质粉末活性炭乳液与原水混合并输入输水管路内随水流流动，木质粉末活性炭与原水流动接触时间为2～3h；步骤四、混合后的水经反应池、沉淀池、砂滤池和消毒后，即得到硝基苯含量为0.002～0.006mg/L的出水。
本发明能够有效的去除原水中的硝基苯(原水中硝基苯的去除率在99.9％以上)，同时避免了吸附后的粉末活性炭在过滤工艺中造成的滤池堵塞或穿透并在出水中有漂浮残留，从而保证出厂水水质指标的合格，具有现有工艺无法比拟的优越性；采用预投PAC的水处理技术比现行预投氯工艺在供水水质安全性方面有了更高的保障(出水的硝基苯含量为0.002～0.006mg/L，远远低于国家饮用水标准)，同时增强了水中高锰酸盐指数对芳香族化合物、天然有机物质(NOM)和消毒副产物(DBPs)前驱物质的去除效果，使出水的水质更适于人饮用。
具体实施例方式
具体实施方式
一本实施方式方法的步骤如下步骤一、将成品木质粉末活性炭颗粒，颗粒的目数为150～250目，用水制成均质的悬浮状木质粉末活性炭乳液，采用计量装置向取水口处投加木质粉末活性炭含量为20～80mg/L的乳液；步骤二、在稳压井后和反应池前投加聚合铝铁(PAFC)混凝剂，混凝剂的投加量为40～80mg/L；混凝剂作为混凝絮体的骨架，利于絮体的形成，使木质粉末活性炭与水中的硝基苯充分接触，达到充分吸附水中硝基苯的目的。
步骤三、将木质粉末活性炭乳液与原水混合进入输水管路内一同流动，木质粉末活性炭与原水流动接触时间为2～3h；
步骤四、与木质粉末活性炭乳液混合后的水经反应池、沉淀池、砂滤池和消毒后，即得到硝基苯含量为0.002～0.006mg/L的出水。
木质粉末活性炭投加量20～80mg/L，是原水中硝基苯含量超出国家饮用水标准值上限0.017mg/L的5～50倍的范围的投加值范围。
具体实施例方式
二本实施方式与具体实施方式
一的不同点是当原水中硝基苯含量超出国家饮用水标准值上限0.017mg/L的5倍时，步骤一，取木质粉末活性炭含量为20mg/L的乳液；步骤二，聚合铝铁(PAFC)的投加量为50mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为3h。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
三本实施方式与具体实施方式
一的不同点是原水中硝基苯含量超出国家饮用水标准值上限0.017mg/L的20倍时，步骤一，取木质粉末活性炭含量为40mg/L的乳液；步骤二，聚合铝铁(PAFC)混凝剂的投加量为60mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为2.5h。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
四本实施方式与具体实施方式
一的不同点是原水中硝基苯含量超出国家饮用水标准值上限0.017mg/L的50倍时，步骤一，取木质粉末活性炭含量为70mg/L的乳液；步骤二，聚合铝铁(PAFC)的投加量为70mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为2h。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
五本实施方式方法的步骤如下步骤一、将成品木质粉末活性炭颗粒，颗粒的目数为150～250目，用水制成均质的悬浮状木质粉末活性炭乳液，采用计量装置向取水口处投加木质粉末活性炭含量为20～80mg/L的乳液；步骤二、在稳压井后和反应池前投加FeCl3混凝剂，混凝剂的投加量为40～80mg/L；混凝剂作为混凝絮体的骨架，利于絮体的形成，使木质粉末活性炭与水中的硝基苯充分接触，达到充分吸附水中硝基苯的目的。
步骤三、将木质粉末活性炭乳液与原水混合进入输水管路内一同流动，木质粉末活性炭与原水流动接触时间为2～3h；步骤四、与木质粉末活性炭乳液混合后的水经反应池、沉淀池、砂滤池和消毒后，即得到硝基苯含量为0.002～0.006mg/L的出水。
具体实施例方式
六本实施方式与具体实施方式
五的不同点是当原水中硝基苯含量超出国家饮用水标准值上限0.017mg/L的5倍时，步骤一，取木质粉末活性炭含量为20mg/L的乳液；步骤二，FeCl3的投加量为50mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为3h。其它步骤与具体实施方式
五相同。
具体实施例方式
七本实施方式与具体实施方式
五的不同点是原水中硝基苯含量超出国家饮用水标准值上限0.017mg/L的20倍时，步骤一，取木质粉末活性炭含量为40mg/L的乳液；步骤二，FeCl3混凝剂的投加量为60mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为2.5h。其它步骤与具体实施方式
五相同。
具体实施例方式
八本实施方式与具体实施方式
五的不同点是原水中硝基苯含量超出国家饮用水标准值上限0.017mg/L的50倍时，步骤一，取木质粉末活性炭含量为70mg/L的乳液；步骤二，FeCl3的投加量为70mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为2h。其它步骤与具体实施方式
五相同。
所述的PAC是商品化的干式PAC，在水源地取水口处采用湿式投加方式，利用水源地取水口处到净水厂的输送时间来完成PAC在原水中与硝基苯的充分混合和吸附，投加PAC与混凝剂的原水进入反应池后，PAC又可作为混凝絮体的骨架，利于絮体的形成，同时调整混凝剂投量对混凝条件进行优化，共同起到强化混凝、吸附硝基苯的效果，再经过后续的沉淀(木质粉末活性炭经沉淀去除)、过滤和消毒环节后出水。
表一、不同硝基苯超标倍数下木质粉末活性炭、混凝剂的投加量及出水硝基苯含量
权利要求
1.采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，其特性在于该方法的步骤如下步骤一、将成品木质粉末活性炭用水制成均质的悬浮状木质粉末活性炭乳液，向取水口处投加木质粉末活性炭含量为20～80mg/L的乳液；步骤二、在稳压井后和反应池前投加聚合铝铁(PAFC)混凝剂，混凝剂的投加量为40～80mg/L；步骤三、将木质粉末活性炭乳液与原水混合并输入输水管路内随水流流动，木质粉末活性炭与原水流动接触时间为2～3h；步骤四、混合后的水经反应池、沉淀池、砂滤池和消毒后，即得到硝基苯含量为0.002～0.006mg/L的出水。
2.根据权利要求1所述的采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，其特性在于木质粉末活性炭颗粒的目数为150～250目。
3.根据权利要求1或2所述的采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步骤一，取木质粉末活性炭含量为20mg/L的乳液；步骤二，聚合铝铁的投加量为50mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为3h。
4.根据权利要求1或2所述的采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步骤一，取木质粉末活性炭含量为40mg/L的乳液；步骤二，聚合铝铁混凝剂的投加量为60mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为2.5h。
5.根据权利要求1或2所述的采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步骤一，取木质粉末活性炭含量为70mg/L的乳液；步骤二，聚合铝铁的投加量为70mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为2h。
6.采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，其特性在于该方法的步骤如下步骤一、将成品木质粉末活性炭用水制成均质的悬浮状木质粉末活性炭乳液，向取水口处投加木质粉末活性炭含量为20～80mg/L的乳液；步骤二、在稳压井后和反应池前投加FeCl3混凝剂，混凝剂的投加量为40～80mg/L；步骤三、将木质粉末活性炭乳液与原水混合并输入输水管路内随水流流动，木质粉末活性炭与原水流动接触时间为2～3h；步骤四、混合后的水经反应池、沉淀池、砂滤池和消毒后，即得到硝基苯含量为0.002～0.006mg/L的出水。
7.根据权利要求6所述的采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，其特性在于木质粉末活性炭颗粒的目数为150～250目。
8.根据权利要求6或7所述的采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步骤一，取木质粉末活性炭含量为20mg/L的乳液；步骤二，FeCl3的投加量为50mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为3h。
9.根据权利要求6或7所述的采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步骤一，取木质粉末活性炭含量为40mg/L的乳液；步骤二，FeCl3混凝剂的投加量为60mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为2.5h。
10.根据权利要求6或7所述的采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步骤一，取木质粉末活性炭含量为70mg/L的乳液；步骤二，FeCl3的投加量为70mg/L；步骤三，木质粉末活性炭与原水接触时间为2h。
全文摘要
采用粉末活性炭与混凝剂去除原水中硝基苯的方法，它涉及原水中硝基苯的去除方法。它解决了采用粉末活性炭去除原水中的硝基苯在过滤工艺中易造成滤池的堵塞和在水中漂浮，不能充分有效去除原水中的硝基苯的问题。本发明的方法为一、向取水口处投加20～80mg/l木质粉末活性炭；二、反应池前投加40～80mg/l的混凝剂；三、木质粉末活性炭与原水混合并输入输水管路内随水流流动2～3h；四、混合后的水经反应池、沉淀池、砂滤池和消毒后，即得到硝基苯含量为0.002～0.006mg/l的出水。本发明能够有效的去除原水中的硝基苯(原水中硝基苯的去除率在99.9％以上)，同时避免了吸附后的粉末活性炭在过滤工艺中造成的滤池堵塞和水中的漂浮残留，提高出水的水质。
文档编号C02F1/28GK1994927SQ20061015116
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月19日 优先权日2006年12月19日
发明者崔福义, 张悦, 赵志伟, 李伟光, 韩雪冬, 吕德全 申请人:哈尔滨工业大学