一种应急处理饮用水中苯胺污染的水处理方法与流程

本发明涉及一种水处理方法，具体涉及一种次氯酸钠协同臭氧氧化苯胺，应对突发水污染的水处理方法，主要用于饮用水应急处理。

背景技术：

苯胺，化学上又名氨基苯，其化学式为c6h7n，是一种用途非常丰富的胺类物质，也是全球产量和销量最庞大的化工原料之一，普遍被用于医疗、染料或合成药物等，而且苯胺也是制造橡胶的重要中间物之一。常温下为黄色或无色液体，微溶于水，但是非常容易溶解于类似酒精、乙醚之类的有机溶剂。

虽然iarc（国际癌症研究机构）决定不把苯胺列为对人类有致癌作用的物质。但是已经有大量研究结果和实例表明，苯胺作为中国当务之急控制的68种污染物之一，其对人类生活和健康的影响性质是非常恶劣的，具有急性、慢性毒性影响，同时苯胺进入人体的渠道也一样广泛，不仅可以通过吸入、食入等方式，更是可以通过皮肤接触来损坏生物的血液循环系统。从环境影响角度来说，苯胺能使水环境的生态系统被破坏失去平衡，短时间内难以恢复正常水平，造成水环境的持久性污染。一旦在饮用水中爆发苯胺突发污染，会对净水厂的处理工艺和人类的健康产生双重影响。所以，如何研究出一种既能经济、快捷、有效的降解苯胺，又对后续生化处理环节不造成负面影响的苯胺处理方法，是应对该类水污染事件的关键。

技术实现要素：

为了解决给水厂常规处理工艺对原水中突发苯胺污染去除效果差的问题，本发明提供了一种应急处理饮用水中苯胺污染的水处理方法，为饮用水苯胺污染事故提供了一种有效的处理工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种应急处理饮用水中苯胺污染的水处理方法，包括如下步骤：

步骤一：向含有苯胺的原水中加入臭氧；

步骤二：向步骤一经臭氧处理过的苯胺原水中投加次氯酸钠，即可实现苯胺从水中的有效去除。

本发明中，所述臭氧的投加量为0.5~2mg/min，作为一种优选，当苯胺超标100倍时，臭氧的投加量不超过2mg/min；当苯胺超标50倍时，臭氧的投加量不超过1.5mg/l。

本发明中，所述臭氧接触氧化时间为10~20min，作为一种优选，臭氧接触氧化时间为15min。

本发明中，所述次氯酸钠的投加量依据水中苯胺的含量而定，且次氯酸钠与苯胺的浓度比宜为7.5~15：1，作为一种优选，次氯酸钠与苯胺的浓度比为10：1。

本发明的水处理方法中，臭氧和次氯酸钠都有氧化苯胺的作用，在一定次氯酸钠投加量的配合下，臭氧氧化苯胺的效果得以加强。分析原因可能是因为，一部分次氯酸钠协同臭氧氧化苯胺，由于协同效应苯胺的去除率得到提高；另一部分水中的次氯酸钠发生水解，水样中的氢氧根量增多，投入水样中的臭氧不断消耗次氯酸钠产生的氢氧根反应生成超氧化氢和过氧根离子，超氧化氢接着反应生成氧气和过氧化氢，过氧化氢再与过氧根离子反应最终生成更多的羟基自由基，不仅能更快速彻底的降解苯胺突发污染，也大大提高了臭氧的有效利用率。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明的水处理方法结合臭氧和次氯酸钠协同氧化苯胺，对原水中苯胺污染物去除率最高可达到98.5%，可以有效应对原水中的高浓度苯胺突发污染，处理后水经砂滤、生物处理等后续其他水处理构筑物处理后，出水水质即可低于标准gb5749-2006中规定的苯胺限定浓度（0.1mg·l^-1）。

2、本发明的水处理方法对水中苯胺污染物的去除率高于单独采用臭氧、次氯酸钠对水中苯胺污染物的去除率。

3、本发明的水处理方法具有操作简单、作业效率高、工作可靠、推广前景广阔的优点，也可用于水厂的常规处理流程。

附图说明

图1为臭氧投量为1mg/min时次氯酸钠联用臭氧对苯胺的去除情况。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一：本实施方式提供了一种应急处理饮用水中苯胺污染的水处理方法，所述方法具体实施步骤如下：

步骤一：向含有苯胺的原水中加入臭氧；

步骤二：向步骤一经臭氧处理过的苯胺原水中投加次氯酸钠，即可实现苯胺从水中的有效去除。

臭氧对苯胺的去除率随臭氧浓度的增大而升高。这是因为随着臭氧浓度的加大，其在水中产生羟基自由基的量也逐渐增多，速度也越来越快，故对苯胺突发污染物的去除效果也越来越好。但臭氧的投加量并不是越大越好，过高的臭氧投加量不仅会增大水处理成本，而且会对臭氧去除苯胺的效果产生负面的影响。因为臭氧不光会创造羟基自由基，过量的臭氧同时也是羟基自由基的破坏者。过量的臭氧会同已产生的羟基自由基反应生成超氧化氢和氧气。所以，为了在保障出水水质，提高苯胺去除率的前提下增大水源突发污染应急处理经济效益，在投加臭氧时，其浓度应该同苯胺污染的浓度相对应。在苯胺超标100倍时，臭氧的投加量不超过2mg/min；当苯胺超标50倍时，臭氧的投加量不超过1.5mg/l。臭氧投量为1mg/min时，次氯酸钠联用臭氧对苯胺的去除情况如图1所示。

具体实施方式二：本实施方式提供了一种应急处理饮用水中苯胺污染的水处理方法，所述方法具体实施步骤如下：

步骤一：向含有10.23mg/l苯胺的原水中加入臭氧，其中：臭氧的投加量为1.6mg/min，臭氧接触氧化时间为10min；

步骤二：向步骤一经臭氧处理过的苯胺原水中投加次氯酸钠，即可实现苯胺从水中的有效去除，其中：次氯酸钠与苯胺的浓度比为7.5：1。

本实施方式的方法对原水中苯胺污染物的平均去除率为96.3%，由此可见，本实施方式的水处理方法可以对原水中苯胺污染物有较好的去除效果。经本实施方式方法处理后的水经砂滤、生物处理等后续其他水处理构筑物处理后，出水水质即可低于标准gb5749-2006中规定的苯胺限定浓度（0.1mg·l^-1）。

在相同工艺条件下与单独采用臭氧、次氯酸钠进行水处理相比，本实施方式的水处理方法对水中苯胺污染物的去除率分别高出10.5%和25.5%，去除效果好。

具体实施方式三：本实施方式提供了一种应急处理饮用水中苯胺污染的水处理方法，所述方法具体实施步骤如下：

步骤一：向含有10.68mg/l苯胺的原水中加入臭氧，其中：臭氧的投加量为1mg/min，臭氧接触氧化时间为15min；

步骤二：向步骤一经臭氧处理过的苯胺原水中投加次氯酸钠，即可实现苯胺从水中的有效去除，其中：次氯酸钠与苯胺的浓度比为10：1。

本实施方式的方法对原水中苯胺污染物的平均去除率为98.5%，由此可见，本实施方式的水处理方法可以对原水中苯胺污染物有较好的去除效果。经本实施方式方法处理后的水经砂滤、生物处理等后续其他水处理构筑物处理后，出水水质即可低于标准gb5749-2006中规定的苯胺限定浓度（0.1mg·l^-1）。

在相同工艺条件下与单独采用臭氧、次氯酸钠进行水处理相比，本实施方式的水处理方法对水中苯胺污染物的去除率分别高出20.5%和33.3%，去除效果好。