申请日2014.04.04
公开(公告)日2014.06.25
IPC分类号C02F1/36; C02F1/76
摘要
一种强化氯胺消毒用于水处理装置及其处理方法，涉及水处理。所述装置设有氯胺溶液储备池、循环泵、阀门、流量计和超声波处理器;第一循环泵入口设于氯胺溶液储备池中，第一循环泵出口依次经第一阀门和流量计接入反应池中，反应池底部一侧设有冷却水进水口，反应池底部设有循环水出口，循环水出口依次经第二阀门、第二循环泵和第四阀门接入反应池中，循环水出口依次经第二阀门和第三阀门排出反应池外，反应池顶部一侧设有冷却水出水口;超声换能器伸入反应池内的待测溶液中。在装有待测溶液的氯胺溶液储备池中加入氯胺溶液，再将超声换能器深入氯胺溶液液面，维持氯胺溶液稳定的温度;开启超声波处理器，在超声波的作用下，除去水中的TCS。
摘要附图
权利要求书
1.一种强化氯胺消毒用于水处理装置，其特征在于设有氯胺溶液储备池、第一循环泵、 第一阀门、流量计、第二阀门、第三阀门、第二循环泵、第四阀门、超声波处理器;
所述第一循环泵的入口设于氯胺溶液储备池中，第一循环泵的出口依次经第一阀门和流 量计接入反应池中，反应池的底部一侧设有冷却水进水口，反应池的底部设有循环水出口， 循环水出口依次经第二阀门、第二循环泵和第四阀门接入反应池中，循环水出口依次经第二 阀门和第三阀门排出反应池外，反应池的顶部一侧设有冷却水出水口;超声波处理器的超声 换能器伸入反应池内的待测溶液中。
2.如权利要求1所述一种强化氯胺消毒用于水处理装置，其特征在于所述超声波处理器 的频率为20kHz。
3.如权利要求1所述一种强化氯胺消毒用于水处理装置，其特征在于所述超声换能器伸 入反应池内的待测溶液液面2～5cm，用冰浴保证溶液稳定温度。
4.一种强化氯胺消毒用于水处理的方法，其特征在于采用如权利要求1～3中任一所述 一种强化氯胺消毒用于水处理装置，具体步骤如下：
在装有待测溶液的氯胺溶液储备池中加入氯胺溶液，再将超声波处理器的超声换能器深 入氯胺溶液液面2～5cm，用冰浴维持氯胺溶液稳定的温度;开启超声波处理器，在超声波的 作用下氯胺溶液会发生超声空化效应同时会生成羟基自由基(OH·)，从而除去水中的TCS， 完成水处理。
说明书
一种强化氯胺消毒用于水处理装置及其处理方法
技术领域
本发明涉及水处理，尤其是涉及市政给排水和环境工程的一种强化氯胺消毒用于水处理 装置及其处理方法。
背景技术
在饮用水消毒中为了降低消毒副产物浓度，氯胺常常用来替代自由氯消毒[1]，但是由于 氯胺氧化性较弱，致使其对于有机物所需的氧化时间较长，去除能力较差[2]，导致其使用效 果不令人满意。由于饮用水中个人护理用品等微量有机物的危害日益突出，因此，该发明技 术可广泛应用于饮用水的深度处理，同时也可应用于对水中有毒、难生物降解微量有机污染 物的去除。
氯胺是一种绿色消毒剂，其消毒过程中较少消毒副产物的产生，常用来替代自由氯消毒， 然而其氧化性较弱，难以去除水中有机物。超声波技术是近几年新型的一种水处理技术，在 去除水中污染物尤其是难降解的污染物效果显著[3～5]。
三氯生(2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯醚，Triclosan，TCS)是一种普遍存在的水环境 污染物[6]。研究者对地表水源中TCS的分布情况进行了大量调查，结果表明:大部分的地表水 有TCS残留(μg/L-ng/L)，TCS的检出浓度甚至高达5160ng/L[7]，表明此类物质已严重威胁 着饮用水的水质安全。然而，研究表明现有水处理工艺对TCS的去除效果不佳，且有其他次 生产物生成[8]，从而对饮用水水质安全构成极大威胁，因而，对它的去除控制是非常有必要 的。
参考文献：
[1]Singer,P.C.,Ed,Formation and control of disinfection byproducts in drinking Water[M]American Water Works Association:Denver,CO,1999。
[2]Snyder SA,Wert EC,Lei H,Westerhoff P,Yoon Y,Removal of EDCs and pharmaceuticals in drinking and reuse treatment processes[M].AWWA Research Foundation,IWA Publishing,London,2007。
[3]Adolfsson-Erici M,Pettersson M,Parkkonen J.Triclosan,a commonly used bactericide found in human milk and in the aquatic environment in Sweden[J]. Chemosphere2002,46:1485–1489。
[4]Prado LS,Barro R,Jares CG,Sonochemical degradation of triclosan in water and wastewater[J],Ultrasonics Sonochemistry,2008(15):689–694。
[5]Yao JJ,Gao NY,Li C,Mechanism and kinetics of parathion degradation under ultrasonic irradiation[J],Journal of Hazardous Materials,2010(175):138–145。
[6]Mehrdad A,Hashemzadeh R,Ultrasonic degradation of Rhodamine B in the presence of hydrogen peroxide and some metal oxide[J],Ultrasonics Sonochemistry,2010(17):168–172。
[7]Bester K,Fate of triclosan and triclosan-methyl in sewage treatment plants and surface waters[J].Arch Environ Contam Toxicol,2005,49:9–17。
[8]Ramaswamy BR,Shanmugam G,Velu G,GC–MS analysis and ecotoxicological risk assessment of triclosan,carbamazepine and parabens in Indian rivers,Journal of Hazardous Materials[J]2011,186:1586–1593。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的水处理工艺中氯胺消毒无法有效去除水体中的TCS等问 题，提供一种强化氯胺消毒用于水处理装置及其处理方法，本发明主要适用于市政给排水和 环境工程，采用超声波处理器与氯胺联用的方法，可对水体中的TCS进行有效去除。
所述强化氯胺消毒用于水处理装置设有氯胺溶液储备池、第一循环泵、第一阀门、流量 计、第二阀门、第三阀门、第二循环泵、第四阀门、超声波处理器;
所述第一循环泵的入口设于氯胺溶液储备池中，第一循环泵的出口依次经第一阀门和流 量计接入反应池中，反应池的底部一侧设有冷却水进水口，反应池的底部设有循环水出口， 循环水出口依次经第二阀门、第二循环泵和第四阀门接入反应池中，循环水出口依次经第二 阀门和第三阀门排出反应池外，反应池的顶部一侧设有冷却水出水口;超声波处理器的超声 换能器伸入反应池内的待测溶液中。
所述超声波处理器的频率可为20kHz，所述超声换能器伸入反应池内的待测溶液液面2～ 5cm，可用冰浴保证溶液稳定温度。
所述强化氯胺消毒用于水处理的方法，采用所述强化氯胺消毒用于水处理装置，具体步 骤如下：
在装有待测溶液的氯胺溶液储备池中加入氯胺溶液，再将超声波处理器的超声换能器深 入氯胺溶液液面2～5cm，用冰浴维持氯胺溶液稳定的温度;开启超声波处理器，在超声波的 作用下氯胺溶液会发生超声空化效应同时会生成羟基自由基(OH·)，从而除去水中的TCS， 完成水处理。
本发明采用超声与氯胺联用工艺，除了超声波对目标物质具有一定的破坏作用外，更重 要的是氯胺在超声波的作用下能较快分解为次氯酸，次氯酸将目标物质氧化成小分子，使其 更易于被超声波去除，另外，超声波与氯胺联用工艺的对目标污染物的降解程度较高，氧化 产物通常为易被生物降解的小分子量含氧化合物，或二氧化碳和水。
本发明可以解决现有净水技术对无法有效去除水体中微量有机污染物TCS的问题，具有 工艺简单、时间短，对目标物降解矿化度高，对环境要求较低等优点。