申请日2011.03.23
公开(公告)日2011.09.07
IPC分类号C02F9/08
摘要
一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，它涉及一种水处理方法。它解决了现有工艺存在高锰酸盐氧化速度慢、处理效果不稳定、新生纳米二氧化锰分散差、催化速度慢的问题。方法1：水进行预处理;出水入混合池然后入絮凝池再入沉淀池;出水经过滤后入清水池消毒后即完成。方法2：水入混合池然后预处理;出水入絮凝池然后入沉淀池;出水经过滤后入清水池消毒后即完成。方法3：水入混合池，超声作用下加高锰酸盐、诱导剂及混凝剂，然后入絮凝池再入沉淀池;出水经过滤后入清水池消毒后即完成。本发明运行效果稳定;利于高锰酸盐还原产物纳米二氧化锰的分散，强化二氧化锰催化高锰酸盐氧化的能力;能促进高锰酸盐分解产生高活性中间态锰。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，其特征在于利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法按以下步骤进行：一、待处理的水进入预处理单元，在超声作用下同时投加高锰酸盐及诱导剂进行反应;二、预处理单元的出水流入混合池，并投加混凝剂，混合搅拌后流入絮凝池进行絮凝，然后流入沉淀池;三、沉淀池出水经过滤后进入清水池，消毒后即完成利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理;其中步骤一中预处理单元采用管道或者单独池体作为反应器，以管道为反应器时，流速为1～1.5m/s，以单独池体为反应器时，池体与混合池相连;步骤一中高锰酸盐投量为0.1～10mg/L，诱导剂与高锰酸盐的比例为1∶1～10，超声波功率密度为1～200W/cm2，超声作用时间为10s～5min。
2.根据权利要求1所述的一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，其特征在于步骤一中超声的发生器为探头式或槽式。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，其特征在于步骤一中超声的布置方式采用单一声场、正交声场、平行声场或多声场组合的方式。
4.根据权利要求3所述的一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，其特征在于步骤一中高锰酸盐为高锰酸钾、高锰酸钠中的一种或者两种的混合。
5.根据权利要求4所述的一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，其特征在于步骤一中诱导剂为含有锰离子的盐或者含有亚铁离子的盐;含有锰离子的盐为硫酸锰、氯化锰、硝酸锰中的一种或几种;含有亚铁离子的盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、高氯酸亚铁中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，其特征在于步骤二中混凝剂为聚合氯化铁、聚合氯化铝或聚合铝铁，投加率为0.5%～2%(质量)。
7.根据权利要求6所述的一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，其特征在于步骤三中过滤是指沉淀池出水通过单层滤料、活性炭/石英砂双层滤料或者生物活性炭滤床进行过滤。
8.根据权利要求7所述的一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，其特征在于步骤三中消毒是指清水池中的水采用氯消毒，或者采用氯和氯胺联合消毒。
9.一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，其特征在于利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法按以下步骤进行：一、待处理的水进入混合池，并投加混凝剂，混合搅拌后流入预处理单元，在超声作用下同时投加高锰酸盐及诱导剂进行反应;二、预处理单元的出水流入絮凝池进行絮凝，然后流入沉淀池;三、沉淀池出水经过滤后进入清水池，消毒后即完成利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理;其中步骤一中预处理单元采用管道或者单独池体作为反应器，以管道为反应器时，流速为1～1.5m/s，以单独池体为反应器时，池体与混合池相连;步骤一中高锰酸盐投量为0.1～10mg/L，诱导剂与高锰酸盐的比例为1∶1～10，超声波功率密度为1～200W/cm2，超声作用时间为10s～5min。
10.一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法，其特征在于利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法按以下步骤进行：一、待处理的水进入混合池，在超声作用下同时投加高锰酸盐、诱导剂及混凝剂，混合搅拌反应后流入絮凝池进行絮凝，然后流入沉淀池;二、沉淀池出水经过滤后进入清水池，消毒后即完成利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理;其中步骤一中超声直接作用于混合池;步骤一中高锰酸盐投量为0.1～10mg/L，诱导剂与高锰酸盐的比例为1∶1～10，超声波功率密度为1～200W/cm2，超声作用时间为10s～5min;步骤一中混凝剂为聚合氯化铁、聚合氯化铝或聚合铝铁，投加率为0.5%～2%(质量)。
说明书 [支持框选翻译]
一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法
技术领域
本发明涉及一种水处理方法。
背景技术
人类生产生活过程中引入的有毒有害污染物(如持久性污染物、内分泌干扰物、药品与个人护理用品等)对城市饮用水水质安全构成了严重的潜在威胁。常规的水处理工艺无法满足新的《生活饮用水卫生标准》，亟需新的技术来保障水质安全。现有城市供水厂普遍采用高锰酸盐及高锰酸盐复合药剂氧化工艺，这在我国的水厂已有广泛应用，能够去除水中嗅味、色度、浊度、藻毒素、消毒副产物前质，控制藻类生长，稳定出水水质。同时该工艺也存在高锰酸盐氧化速度慢、处理效果不稳定、易穿透、新生纳米二氧化锰分散差、催化速度慢、易于堵塞滤池的问题。
发明内容
本发明目的是为了解决现有城市供水厂采用高锰酸盐及高锰酸盐复合药剂氧化工艺存在高锰酸盐氧化速度慢、处理效果不稳定、易穿透、新生纳米二氧化锰分散差、催化速度慢、易于堵塞滤池的问题，而提供一种利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法。
利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法按以下步骤进行：一、待处理的水进入预处理单元，在超声作用下同时投加高锰酸盐及诱导剂进行反应;二、预处理单元的出水流入混合池，并投加混凝剂，混合搅拌后流入絮凝池进行絮凝，然后流入沉淀池;三、沉淀池出水经过滤后进入清水池，消毒后即完成利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理;其中步骤一中预处理单元采用管道或者单独池体作为反应器，以管道为反应器时，流速为1～1.5m/s，以单独池体为反应器时，池体与混合池相连;步骤一中高锰酸盐投量为0.1～10mg/L，诱导剂与高锰酸盐的比例为1∶1～10，超声波功率密度为1～200W/cm2，超声作用时间为10s～5min。
利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法按以下步骤进行：一、待处理的水进入混合池，并投加混凝剂，混合搅拌后流入预处理单元，在超声作用下同时投加高锰酸盐及诱导剂进行反应;二、预处理单元的出水流入絮凝池进行絮凝，然后流入沉淀池;三、沉淀池出水经过滤后进入清水池，消毒后即完成利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理;其中步骤一中预处理单元采用管道或者单独池体作为反应器，以管道为反应器时，流速为1～1.5m/s，以单独池体为反应器时，池体与混合池相连;步骤一中高锰酸盐投量为0.1～10mg/L，诱导剂与高锰酸盐的比例为1∶1～10，超声波功率密度为1～200W/cm2，超声作用时间为10s～5min。
利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理方法按以下步骤进行：一、待处理的水进入混合池，在超声作用下同时投加高锰酸盐、诱导剂及混凝剂，混合搅拌反应后流入絮凝池进行絮凝，然后流入沉淀池;二、沉淀池出水经过滤后进入清水池，消毒后即完成利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理;其中步骤一中超声直接作用于混合池;步骤一中高锰酸盐投量为0.1～10mg/L，诱导剂与高锰酸盐的比例为1∶1～10，超声波功率密度为1～200W/cm2，超声作用时间为10s～5min;步骤一中混凝剂为聚合氯化铁、聚合氯化铝或聚合铝铁，投加率为0.5%～2%(质量)。
本发明将超声应用于高锰酸盐氧化除污染的水处理方法中，超声的强化传质作用能够促进高锰酸盐与污染物的有效接触;超声的分散作用有利于高锰酸盐还原产物纳米二氧化锰的分散，强化二氧化锰催化高锰酸盐氧化的能力;超声空化作用产生的含氧自由基能够促进高锰酸盐分解产生高活性中间态锰。
本发明应用的超声波技术是一种环境友好技术，能够有效去除水中难降解有机物、藻类、微生物等，具有操作简单、易控制等优点。
本发明利用超声强化高锰酸盐氧化污染物的水处理，技术要求不高，成本低，改造方便，可应用于城市供水厂水质的达标升级改造，运行效果稳定，不易穿透，不会产生滤池堵塞，出水清澈无异味，能够全面提高处理后水质，出水符合《生活饮用水卫生标准》。