申请日2017.01.23
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C02F1/50; C02F1/76
摘要
一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，它涉及水处理方法。本发明解决了压舱水液氯消毒过程中易形成非稳定性卤代消毒副产物的问题。本发明的水处理方法：在压舱水中投加液氯进行消毒处理时，同时投加过硫酸盐溶液，保持搅拌，利用过硫酸盐的亲核水解作用对非稳定性卤代消毒副产物进行分解脱毒，即完成。本发明具有以下优点：过硫酸盐具有极强的亲核能力，能够快速分解非稳定性卤代消毒副产物，且不消耗液氯，可以与液氯共存，实现压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的原位高效转化脱毒;同时过硫酸盐已被国家正式列入饮用水消毒剂产品目录，能够在压舱水处理中进行应用;操作简单易行、处理成本低。
摘要附图
权利要求书
1.一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，其特征在于一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法是通过以下步骤实现的：在压舱水中投加液氯进行消毒处理时，同时投加过硫酸盐溶液，保持搅拌状态，即完成所述利用过硫酸盐原位控制压舱水中卤代消毒副产物的水处理方法，其中，过硫酸盐的浓度为0.5～100mg/L。
2.根据权利要求1所述的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，其特征在于过硫酸盐为过一硫酸盐、过二硫酸盐中的一种或两种按任意比混合的混合物，其中过一硫酸盐为过一硫酸钾、过一硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物，过二硫酸盐为过二硫酸钾、过二硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，其特征在于过硫酸盐浓度为1～90mg/L。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，其特征在于过硫酸盐浓度为2～80mg/L。
5.根据权利要求1或2所述的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，其特征在于过硫酸盐浓度为5～50mg/L。
6.根据权利要求1或2所述的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，其特征在于过硫酸盐浓度为10～40mg/L。
7.根据权利要求1或2所述的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，其特征在于过硫酸盐浓度为20～30mg/L。
8.一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，其特征在于一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法是通过以下步骤实现的：在压舱水中投加液氯进行消毒处理时，同时投加过硫酸盐溶液，保持搅拌状态，即完成所述利用过硫酸盐原位控制压舱水中卤代消毒副产物的水处理方法，其中，过硫酸盐和碱的摩尔比为1:1～10，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按任意比混合的混合物。
9.根据权利要求8所述的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，特征在于过硫酸盐为过一硫酸盐、过二硫酸盐中的一种或两种按任意比混合的混合物，其中过一硫酸盐为过一硫酸钾、过一硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物，过二硫酸盐为过二硫酸钾、过二硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物。
10.根据权利要求8所述的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，其特征在于过硫酸盐和碱的摩尔比为1:3～8。
说明书
一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法
技术领域
本发明涉及一种水处理方法，具体涉及一种控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法。
背景技术
压舱水是为保证船舶有一定的吃水深度和调整船体平衡，以便航行安全平稳而泵入舱内、在装货时再排出的水体，压舱水的体积一般为船舶货物运输量的40%左右。随着世界经济和全球贸易的迅速发展，每天有约一万多种海洋微生物和动植物(包括：细菌、病毒、藻类、原生动物、软体动物和鱼类等)随着货轮压舱水漫游世界，被带到“不属于他们的地方”。压舱水本身是无害的，但当船舶将成千上万吨海水迁移排放到可能没有天敌的异地海域时，造成的生物入侵危害是巨大的。由压舱水带来的生物入侵所造成的环境问题已被全球环境基金组织(GEF)确认为危害海洋生态的四大威胁之一。
液氯消毒是目前压舱水常用的处理方法，通过溶于水后产生的次氯酸作用于细菌表面并穿透细胞膜进入菌体内，使菌体蛋白氧化导致细菌死亡。但海水中大量存在的卤素离子，液氯消毒后会形成卤代消毒副产物，尤其一些非稳定性卤代消毒副产物，如：卤代醌(HBQs)、卤乙腈(HANs)、卤代乙酰胺(HAcAms)等，这些新发现且还未被纳入国家相应管理规定的消毒副产物对人体所产生的危害远大于三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)等已被纳入规定的消毒副产物，虽然其平均浓度约为三卤甲烷的几分之一到几十分之一，但它们的慢性细胞毒性和急性遗传毒性是三卤甲烷的数百至数千倍，严重危害水体安全。
非稳定性卤代消毒副产物(如：卤代醌、卤乙腈、卤代乙酰胺)具有分子中与卤素相连的碳原子易受到亲核试剂进攻的特点，易发生亲核水解进行脱毒。利用亲核水解特性对液氯消毒过程中产生的卤代消毒副产物进行控制，目前还没有这方面的研究报道。常见的亲核试剂有甲醇、过氧化氢等，但由于这些亲核试剂易造成水体的二次污染或液氯的大量消耗，因而难以进行应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法，解决压舱水液氯消毒过程中易形成非稳定性卤代消毒副产物的问题。
本发明的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法是通过以下步骤实现的：在压舱水中投加液氯进行消毒处理时，同时投加过硫酸盐溶液，保持搅拌状态，即完成所述利用过硫酸盐原位控制压舱水中卤代消毒副产物的水处理方法，其中，过硫酸盐的浓度为0.5～100mg/L。
本发明的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法中所述过硫酸盐为过一硫酸盐、过二硫酸盐中的一种或两种按任意比混合的混合物，其中过一硫酸盐为过一硫酸钾、过一硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物，过二硫酸盐为过二硫酸钾、过二硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物。
本发明的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法中所述过硫酸盐由过硫酸盐和碱的复合盐代替，其中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，有利于过硫酸盐电离;其中，过硫酸盐为过一硫酸盐和/或过二硫酸盐，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按任意比混合的混合物;过一硫酸盐为过一硫酸钾、过一硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物，过二硫酸盐为过二硫酸钾、过二硫酸钠中的一种或两种按任意比混合的混合物。
本发明一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法的原理：液氯对压舱水进行消毒处理时，会与海水中大量存在的卤素离子形成非稳定性卤代消毒副产物(如：卤代醌、卤乙腈、卤代乙酰胺)，非稳定性卤代消毒副产物分子中与卤素相连的碳原子易受到亲核试剂过硫酸盐的进攻，能够快速发生亲核水解、脱毒，实现非稳定性卤代消毒副产物的原位控制。也就是说，非稳定性卤代消毒副产物一经形成就会快速与过硫酸盐发生亲核水解作用被分解脱毒。
本发明的一种利用过硫酸盐原位控制压舱水中非稳定性卤代消毒副产物的水处理方法具有以下优点：(1)过硫酸盐已被国家正式列入饮用水消毒剂产品目录，能够在压舱水处理中进行应用;(2)过硫酸盐具有极强的亲核能力，能够快速分解非稳定性卤代消毒副产物;(3)过硫酸盐不消耗液氯，能够与液氯共存;(4)可以实现非稳定性卤代消毒副产物的原位高效转化脱毒。(5)操作简单方便、处理成本低。