申请日2016.03.21
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C02F1/72; C02F1/32; C02F1/76
摘要
本发明公开了一种去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法，包括：1)使污水自流至二沉池，进行沉淀分离;2)将步骤1)中的污水进行沉淀分离，在上层污水中调节pH为3～11，加入适量的30%质量比的H2O2溶液，开启UV灯管，启动反应5～30min;3)收集步骤2)出水进行结果分析，然后送入接触消毒池与ClO2反应消毒，最后接触池出水排至城市污水管网。本发明使用UV高级氧化工艺，可有效去除污水中的ASs，使污水排放达到要求，降低了ASs的环境风险。本方法具有设备简单、操作简便、经济合理等优点，同时有高效的处理效果和高稳定性。本发明弥补了目前污水净化工艺的不足，改进现有技术对ASs去除效果差、不稳定缺点，填补了国内外有关水源中人工甜味剂去除技术的空白。
摘要附图
权利要求书
1.一种去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)使污水重力自流至二沉池，通过二沉池进行沉淀分离;
2)取二沉池上清液，在分离后的上清液中加入pH调节剂NaOH或者高氯酸调节溶液的pH为3～11，然后加入质量浓度为30%的H2O2溶液，使得H2O2与甜味剂的摩尔浓度比为(1～30)∶1，然后进入光反应器中进行光反应，通过电磁搅拌而保持均匀;通过光反应器进行UV光照(5～30min)，光照功率为22W或者300W，最后加入过量的重量比为1.5%的NaNO2以终止反应。
3)将步骤2)的出水进行处理结果分析，然后送入接触消毒池与ClO2反应消毒，最后该接触消毒池的出水排至城市污水管网。
2.根据权利要求1所述的去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法，其特征在于，所述步骤2)中的光反应器由有机玻璃制成，中间竖直放置石英管套，石英管内放置紫外灯，通过紫外灯发出光照。
3.根据权利要求2所述的去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法，其特征在于，所述步骤2)中使用22W低压汞灯，石英管壁外壁254nm处的紫外光强度为0.52uW/cm2。
4.根据权利要求1所述的去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法，其特征在于，所述步骤2)中调节pH的NaOH和高氯酸溶液浓度为0.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法，其特征在于，所述步骤2)中调节上层污水pH值为5。
6.根据权利要求1所述的去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法，其特征在于，所述步骤2)中H2O2浓度与甜味剂的摩尔浓度比为20∶1。
7.根据权利要求1所述的去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法，其特征在于，所述步骤2)中反应时间30min。
说明书
一种去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法
技术领域
本发明涉及人工甜味剂处理技术领域，具体是涉及一种去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法。
背景技术
人工甜味剂是一种广泛应用于食品、饮料、药物和个人护理品行业的蔗糖的替代品，由于大部分人工甜味剂不会被人体降解，因此其大量进入环境水体，而污水处理厂是其主要集聚地。作为一类新型污染物，其环境生态风险研究较少，现有研究表明人工甜味剂会对青鳉鱼、斑马鱼、大型蚤、浮萍等水生生物产生生态毒性。因此，如何在污水处理系统中有效去除人工甜味剂日益受到人们的关注。
污水的深度处理工艺作为保障污水安全排放的重要环节，研究不同的深度处理工艺对人工甜味剂去除的影响具有重要意义。目前的一些深度处理工艺中，活性炭吸附、混凝沉淀、氯化消毒对人工甜味剂只有有限的去除效果，而UV消毒仅对安赛蜜有去除效果。臭氧高级氧化工艺在实际污水处理厂的投加剂量和接触时间下，也只能部分去除人工甜味剂。使用UV高级氧化工艺去除实际污水中的人工甜味剂尚无系统的研究。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法，该方法对于ACE，SUC，SAC，CYC均有更优的去除效果，处理效果优良，能有效去除污水中的人工甜味剂，使污水处理达到要求。
本发明的技术方案是：一种去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法，包括以下步骤：
1)使污水重力自流至二沉池，通过二沉池进行沉淀分离;
2)取二沉池上清液，在分离后的上清液中加入pH调节剂NaOH或者高氯酸调节溶液的pH为3～11，然后加入质量浓度为30%的H2O2溶液，使得H2O2与甜味剂的摩尔浓度比为(1～30)∶1，然后进入光反应器中进行光反应，通过电磁搅拌而保持均匀;通过光反应器进行UV光照5～30min，光照功率为22W或者300W，最后加入过量的重量比为1.5%的NaNO2以终止反应。
3)将步骤2)的出水进行处理结果分析，然后送入接触消毒池与ClO2反应消毒，最后该接触消毒池的出水排至城市污水管网。
进一步地，在上述步骤2)中加入H2O2溶液的同时投入活性碳纤维，所述活性碳纤维的投加量为150mg/l。
优选地，在上述方案中，所述步骤2)中的光反应器由有机玻璃制成，中间竖直放置石英管套，石英管内放置紫外灯，通过紫外灯发出光照。
优选地，在上述方案中，所述步骤2)中使用22W低压汞灯，石英管壁外壁254nm处的紫外光强度为0.52uW/cm2。
优选地，在上述方案中，所述步骤2)中调节pH的NaOH和高氯酸溶液浓度为0.5mol/L。
优选地，在上述方案中，所述步骤2)中调节上层污水pH值为5。
优选地，在上述方案中，所述步骤2)中H2O2浓度与甜味剂的摩尔浓度比为20∶1。
优选地，在上述方案中，所述步骤2)中反应时间30min。
本发明的有益效果是：
1、本发明使用UV高级氧化工艺，通过催化分解一些氧化剂等，产生氧化性极强的羟基自由基(·OH)从而使水中多种污染物分解或矿化，可有效去除污水中的ASs，使污水排放达到要求，避免了对环境的污染，
2、本发明的方法处理效果好，也更为经济，具有设备简单、操作简便、费用便宜等优点，且无污染、稳定性高。
3、本发明弥补了目前污净化工艺的不足，改进现有技术对ASs效果差、运行不稳定缺点，填补了国内外有关水源中人工甜味剂去除技术的空白。