专利名称：一种处理微污染水源水的方法
技术领域：
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种处理微污染水源水的方法。
背景技术：
水是宝贵的自然资源，是人类和一切生物赖以生存的物质基础。全球总储水量估计为13. 9X IO1V,但其中淡水总量仅占2. 53%为0. 36X 1017m3。淡水资源的69%是冰川， 主要位于地球的两极和高山地区；可供人们直接利用的淡水主要以地表水和浅层地下水的形式存在，储量还不到全球淡水总量的0. 3%。我国淡水资源人均占有量2340m3，约为世界人均占有水量的1/4，被列为最贫水的 13个国家之一，全国668个城市有400多个缺水。与此同时，工业，特别是有机化工、石油化工、医药、农药、杀虫剂及除草剂等生产工业的迅速发展，有机化合物的产量和种类不断增加，各种生产废水和生活污水未达到排放标准就直接进入水体，致使82%的水域和93%的城市地下水源受到污染；国家环保部公布的《2010年中国环境状况公报》表明，2010年，全国废水排放总量为617. 3亿吨，比上年增加4. 7%。全国地表水污染依然严重。七大水系水质总体为轻度污染，湖泊(水库)富营养化问题突出。这些问题使得自来水水质变差，对人体健康存在潜在威胁。针对微污染水源水的特点，国内外普遍采用生物氧化、化学氧化、膜分离技术、活性炭吸附等处理方法。这些技术的单独使用，存在着处理时间长、处理量小、处理成本高、效率低等问题。目前国内外也在积极开展几种处理技术联合起来处理微污染水源水，如使臭氧-生物活性炭技术、生物预处理-常规处理工艺等。高级氧化技术是指在水处理过程中充分利用自由基(如OH ·)的活性，快速彻底氧化有机污染物的水处理技术。国内外利用高级氧化工艺处理污染水体方法概括起来可分为以下几类直接光解、紫外光/氧化剂(而/吐02、而/03等)、均相光催化氧化(光ronton、 UV/Fe(III)-0H配合物体系)和多相光催化氧化(半导体光催化)。它们的共同特点是通过生成活性自由基如羟基自由基而氧化、降解甚至矿化有机物。与传统工艺相比，AOP技术 (高级氧化技术)具有明显优势设备简单，没有或较少的消毒副产物，反应速度快，氧化彻底。但AOP法也存在着一些问题，如处理成本较高，碳酸根离子及悬浮固体对反应有干扰等。同时，利用高级氧化工艺也难以去除水体中的金属离子。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，去除微污染水源水中的大部分金属离子，提高水体处理效果，节约处理成本，同时也适用于大规模微污染水源水的治理。为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的一种处理微污染水源水的方法，其特征在于，首先向盛有所述的微污染水源水的光化学反应池内同时投放H2A和活性碳纤维，接着通入O3并在通入O3的同时进行紫外光降解。
所述H2A的投加量为10_30mg/l，所述03(臭氧)的投加量为1-lOmg/l，所述活性碳纤维的投加量为100-500mg/l，所述紫外光产生于长波紫外灯(UVA)，波长为365nm，整个处理时间为30-40min。所述活性碳纤维可反复使用。所述紫外光降解中使用的光源是低压汞灯或中压汞灯或者是两者串联的光源。所述光源平行安装在光化学反应池内。本发明在运用UV/(H202+03)高级氧化技术处理水源水时，加入活性碳纤维，使得催化氧化和吸附同时进行，这样两者间存在着协同作用，可以提高水体处理效果，同时节约处理成本，并可大规模的应用于微污染水源水的治理。两种技术联用的依据是一方面光催化降解可降低水中部分有机污染物的浓度， 同时将部分ACF难吸附的大分子有机物氧化降解成为易于被吸附的小分子有机物质，增强 ACF的吸附能力；另一方面，在吸附中继续氧化，可将吸附在ACF孔内与表面的有机物进一步继续氧化分解，减轻了吸附剂的负担，使吸附剂充分吸附未被氧化的有机物，并且延长了 ACF的吸附周期。同时，此方法还能有效去除微污染水源水中的大部分金属离子，使水体得到净化。有益效果本发明所述的技术方案，能有效地去除微污染水源水中的有机污染物和金属离子，处理效率高，处理成本低，可用于大规模微污染水源水的治理，具有很高的应用价值。
下面结合附图来详细说明本发明；图1为使用几种方法处理苯酚模拟污染水源的试验结果；图2为使用本发明去除模拟污染水源中狗3+的处理效果。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。对比例1配制苯酚模拟的微污染水源水，该微污染水源水中的苯酚初始含量为10mg/L。将该微污染水源水倒入到平行安装有光源的光化学反应池内，然后向光化学反应池内投入 H2O2，H2O2投料完毕后，再通入臭氧，在通入臭氧的同时开启光源进行紫外线照射处理，处理时间为30分钟，苯酚去除率只达到40%左右。该对比例中，H2A的投加量为20mg/L，臭氧的投加量为5mg/L，光源为300W中压汞灯。对比例2配制苯酚模拟的微污染水源水，该微污染水源水中的苯酚初始含量为10mg/L。将该微污染水源水倒入到平行安装有光源的光化学反应池内，然后向光化学反应池内投入活性碳纤维ACF，对苯酚模拟的微污染水源水，进行吸附处理，30分钟后，苯酚去除率只达到 50%左右。其中该对比例中，ACF的投加量为200mg/L。实施例1
配制苯酚模拟的微污染水源水，该微污染水源水中的苯酚初始含量为10mg/L。将该微污染水源水倒入到平行安装有光源的光化学反应池内，然后向光化学反应池内投入 H2O2和活性碳纤维ACF，再通入臭氧，在通入臭氧的同时开启光源进行紫外线照射处理，处理时间为30分钟。苯酚去除率可达到85%左右。如图1所示，两种技术联用时相对于两种技术的单独使用，污染物去除率有明显提尚。实施例2配制狗3+模拟的微污染水源水，该微污染水源水中的狗3+初始含量为20mg/L，将该微污染水源水倒入到平行安装有光源的光化学反应池内，然后向光化学反应池内投入 H2O2和活性碳纤维ACF，再通入臭氧，在通入臭氧的同时开启光源进行紫外线照射处理，处理时间为30分钟。由图2可知，处理后，！^3+的去除率可达90%左右。其中，该实施例的 H2O2的投加量为20mg/L，臭氧的投加量为5mg/L，ACF的投加量为200mg/L。光源为300W中压汞灯。由以上实验结果可知，UV/(H202+03)和活性碳纤维(ACF) 二者之间存在着良好的协同作用，能有效地去除微污染水源水中的有机污染物和金属离子，处理效率高，处理成本低，具有很高的应用价值。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.一种处理微污染水源水的方法，其特征在于，首先向盛有所述的微污染水源水的光化学反应池中同时投放H2A和活性碳纤维，接着通入O3并在通入O3的同时进行紫外光降解。
2.根据权利要求1所述的一种处理微污染水源水的方法，其特征在于，所述H2A的投加量为10-30mg/l，所述O3的投加量为l-10mg/l，所述活性碳纤维的投加量为100_500mg/ 1，所述紫外光的波长为365nm，整个处理时间为30-40分钟。
3.根据权利要求1所述的一种处理微污染水源水的方法，其特征在于，所述活性碳纤维可反复使用。
4.根据权利要求1所述的一种处理微污染水源水的方法，其特征在于，所述紫外光降解中使用的光源是低压汞灯或中压汞灯或者是两者串联的光源。
5.根据权利要求4所述的一种处理微污染水源水的方法，其特征在于，所述光源平行安装在光化学反应池内。
全文摘要
本发明公开了一种处理微污染水源水的方法，即一种能有效地去除微污染水源水中的有机污染物和金属离子，处理效率高，处理成本低，可用于大规模微污染水源水的治理，是一种具有很高的应用价值的水处理方法。其技术要点是将UV/(H2O2+O3)高级氧化技术和活性碳纤维联合应用，使得催化氧化和吸附同时进行，所述联合应用是在被处理源水中同时加入H2O2和ACF，在通入O3的同时进行紫外光降解。
文档编号C02F1/78GK102432094SQ20111033232
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者刘光明, 李俊花, 魏芳 申请人:上海海事大学