专利名称：一种紫外线催化双氧水协同氯/氯胺的水处理消毒方法
技术领域：
本发明涉及一种双氧水强化紫外线消毒方法，尤其是涉及一种紫外线催化双氧水协同氯/氯胺消毒的水处理消毒方法，属于水处理中的消毒技术领域。
背景技术：
目前饮用水领域中普遍采用的消毒工艺是氯消毒工艺，氯是一种非常活泼的氧化物，在水中可与多种有机物反应，产生不同种类的氯化烃化合物。大量流行病学调查表明， 长期饮用氯消毒的饮用水，死于消化和泌尿系统的癌症危险性增加，并和其它癌症的死亡率存在统计学的关系。另一方面，从20世纪70年代起，饮用水中不断发现新的病原微生物，如微小似病毒、贾第虫、隐孢子虫、军团菌等对人体健康造成严重威胁。常用的氯消毒工艺需要较大的剂量和较长的接触时间才能达到一定的灭活效果，这样不仅增加了药剂费用，而且增加了消毒副产物的生成量，更重要的是，氯消毒工艺不能有效地对这些微生物进行灭活。赦
紫外线消毒具有广谱性，对水中的多种病源微生物都有较好的作用效果，并且不产生消毒副产物，对微生物的灭活迅速，特别对贾第虫和隐孢子虫具有特效灭活效果，克服了现有传统消毒技术的缺点。但紫外线消毒不具备持续消毒能力，需与氯或氯胺等消毒剂联用来维持管网中的持续灭菌作用。经过对现有技术文献检索发现，紫外线与氯联合消毒能提高消毒效果，具有协同作用，可有效保证管网中微生物的再生长。经过紫外线照射后，需氯量大幅降低，从而减少了消毒副产物的生成风险。但对于水中紫外线难以灭活的微生物，如枯草芽孢杆菌、病毒等，紫外线与氯联合消毒技术还存在灭活效率低，氯投量相对较高的问题，不能同时保证饮用水的微生物安全性和化学安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种紫外线催化双氧水协同氯/氯胺的强化水处理消毒方法，可经济安全地实现对水中微生物和消毒副产物的双重控制，保证饮用水的安全性。本发明提出的紫外线催化双氧水协同氯/氯胺的水处理消毒方法，其技术方案的特点是利用紫外线催化双氧水产生的羟自由基协同氯/氯胺消毒，灭活水中抗氯、抗紫外线的病毒和细菌。本发明提出的紫外线催化双氧水协同氯/氯胺的水处理消毒方法，该方法是利用紫外线对双氧水的催化作用，协同氯或氯胺对微生物进行灭活，具体步骤如下待处理水进入紫外线消毒反应器时，同时投加双氧水，从紫外线消毒反应器出来的处理水再投加氯或氯胺继续进行消毒；其中所述紫外线剂量为20-40mJ/cm2，双氧水投加量为 0. 05-0. 20mmol/L,氯投加量为0. 1-0. 2mg/L,氯胺投加量为0. 2-0. 4mg/L,氯与氨的质量比 4:1-3 :1，出厂水余氯在0. 3-lmg/L。本发明提出紫外线催化双氧水协同氯/氯胺的水处理消毒方法，该工艺可以有效的灭活紫外线和氯难以灭活的微生物，高效的实现微生物和消毒副产物的控制。具有以下优点
(1)可经济有效地灭活水中贾第虫、隐孢子虫等原虫；
(2)紫外线催化双氧水可在短时间内杀死抗氯、抗紫外线的微生物；
(3)在消毒过程中降低了氯/氯胺等消毒剂的投量，消毒副产物生成量得到控制；
(4)当采用氯胺作为消毒剂时，因氯胺的稳定性较高，有利于保持管网中消毒剂余量。本发明的运行效果。实验室和中试研究表明，该工艺可以经济安全的实现对耐氯、耐紫外线微生物的灭活。
图1为紫外线催化双氧水协同氯/氯胺消毒(UV/H2O2/CI2、UVZH2O2/氯胺)、紫外线与氯/氯胺协同消毒(UV/C12、UV/氯胺)及单独紫外线(UV)、氯/氯胺(Cl2、氯胺)对枯草芽孢杆菌的消毒效果对比(紫外线剂量20mJ/cm2 ；双氧水投量0. 10mmol/L ；氯投量 0. 20mg/L ；氯胺投量0. 20mg/L)。图2为本发明的紫外线催化双氧水协同氯/氯胺水处理消毒方法工艺流程图。
具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本发明。实施例1
对饮用水厂滤池出水进行消毒处理，在紫外线消毒反应器进口投加0. lOmmol/L双氧水，充分混合后进入紫外线消毒反应器进行消毒，紫外线剂量20mJ/cm2。在紫外线消毒反应器出口处投加0. 10-0. 20mg/L氯，消毒时间15分钟。实施例2
对饮用水厂滤池出水进行消毒处理，在紫外线消毒反应器进口投加0. lOmmol/L双氧水，充分混合后进入紫外线消毒反应器进行消毒，紫外线剂量20mJ/cm2。在紫外线消毒反应器出口处投加0. 20-0. 40mg/L氯胺，氯氨比4:1，消毒时间40分钟。实施例3
对饮用水厂滤池出水进行消毒处理，在紫外线消毒反应器进口投加0. lOmmol/L双氧水，充分混合后进入紫外线消毒反应器进行消毒，紫外线剂量20mJ/cm2。在紫外线消毒反应器出口处投加0. 20-0. 40mg/L氯胺，氯氨比3 1，消毒时间60分钟。实施例4
在纯净水制备时，对反渗透出水进行消毒处理，在紫外线消毒反应器进口投加 0. lOmmol/L双氧水，充分混合后进入紫外线消毒反应器进行消毒，紫外线剂量20mJ/cm2。试验结果表明，采用紫外线消毒剂量20mJ/cm2，双氧水投量为0. lOmmol/L，氯胺投量为0. 20mg/L时，对枯草芽孢杆菌的灭活率可达2. 50 log，相对于采用紫外线消毒剂量 20mJ/cm2，氯胺投量为0. 10mg/L时提高1. 051og灭活率，相对于单独采用紫外线消毒剂量 20mJ/cm2时提高1.52 log灭活率，相对于单独采用0. ang/L氯胺时，提高2. 50 log灭活率。试验结果表明，采用紫外线消毒剂量20mJ/cm2，双氧水投量为0. lOmmol/L，氯投量为0. 20mg/L时，对枯草芽孢杆菌的灭活率可达3. 021og,相对于采用紫外线消毒剂量20mJ/ cm2，氯投量为0. 20mg/L时提高0. 971og灭活率，相对于单独采用紫外线消毒剂量20mJ/cm2 时提高1. 321og灭活率，相对于单独采用0. 20mg/L氯消毒时，提高2. 301og灭活率。
在某水厂的中试试验数据表明，采用紫外线消毒剂量20mJ/cm2，双氧水投量为 0. lOmmol/L，氯胺投量为0. 20mg/L时，对细菌总数、大肠杆菌和病毒的灭活效率为100%，明显高于原有传统的氯消毒工艺。
权利要求
1. 一种紫外线催化双氧水协同氯/氯胺的水处理消毒方法，其特征在于具体步骤如下待处理水进入紫外线消毒反应器时，同时投加双氧水，从紫外线消毒反应器出来的处理水再投加氯或氯胺继续进行消毒；其中所述紫外线剂量为20-40mJ/cm2，双氧水投加量为 0. 05-0. 20mmol/L,氯投加量为0. 1-0. 2mg/L,氯胺投加量为0. 2-0. 4mg/L,氯与氨的质量比为4:1-3 :1，出厂水余氯在0. 3-lmg/L。
全文摘要
本发明涉及一种紫外线催化双氧水协同氯/氯胺的水处理消毒方法，属于水处理中的消毒技术领域。所述的水处理方法是在紫外线与双氧水光催化消毒基础上，联合氯/氯胺对水进行消毒处理。所述方法是在紫外线照射的同时，投加0.05-0.20mmol/L双氧水，经紫外线照射的水中再投加0.10-0.20mg/L氯进行消毒；也可以是在紫外线照射的同时，投加0.05-0.20mmol/L双氧水，经紫外线照射的水中再投加0.20-0.40mg/L氯胺进行消毒。本发明提供的方法利用紫外线催化双氧水产生了强氧化性羟自由基，羟自由基与氯/氯胺的协同消毒作用大幅度提高对耐氯、耐紫外线消毒微生物的灭活效果，使得水的生物学和化学安全性都得到了保证，可广泛应用于饮用水消毒净化处理。
文档编号C02F1/32GK102167464SQ20111007149
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者叶河秀, 周玲玲, 宋正国, 张永吉, 邓慧萍 申请人:同济大学