申请日2018.07.20
公开(公告)日2018.11.30
IPC分类号C02F1/32; C02F1/72; C02F101/38
摘要
本发明提供了一种去除微污染物的水处理方法，包括如下步骤：1)向含有微污染物的水体中加入二价锰盐和高锰酸盐，搅拌均匀，所述二价锰盐和高锰酸盐反应原位生成二氧化锰;2)将经步骤1)处理后的水体采用紫外光照射，搅拌，去除水体中的微污染物;其中，二氧化锰与水体中微污染物的摩尔比为20‑50:1。本发明利用紫外光光解二价锰盐和高锰酸盐原位生成的二氧化锰，产生羟基自由基以及中间态活性锰物质，从而能够快速去除水体中的微污染物，该方法可以显著提高单独原位二氧化锰降解微污染物的速率，具有投量小、成本低、操作简便、去除效率高、易于控制、无二次污染等诸多优点。
权利要求书
1.一种去除微污染物的水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)向含有微污染物的水体中加入二价锰盐和高锰酸盐，搅拌均匀，所述二价锰盐和高锰酸盐反应原位生成二氧化锰;
2)将经步骤1)处理后的水体采用紫外光照射，搅拌，去除水体中的微污染物;
其中，二氧化锰与水体中微污染物的摩尔比为20-50:1。
2.根据权利要求1所述去除微污染物的水处理方法，其特征在于：所述高锰酸盐选自高锰酸钾和高锰酸钠。
3.根据权利要求1所述去除微污染物的水处理方法，其特征在于：所述二价锰盐选自氯化锰、硝酸锰和硫酸锰。
4.根据权利要求1所述去除微污染物的水处理方法，其特征在于：所述高锰酸盐或二价锰盐为固体或者预先溶解好的储备液。
5.根据权利要求1所述去除微污染物的水处理方法，其特征在于：所述紫外光的光源为发光二极管、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、汞齐紫外灯、卤素灯、氙灯、黑灯、真空紫外灯、X射线、α射线、γ射线中或太阳光的任意一种或组合。
6.根据权利要求1所述去除微污染物的水处理方法，其特征在于：所述紫外光照射的方式为过流式、浸没式或表面辐照式。
7.根据权利要求1所述去除微污染物的水处理方法，其特征在于：所述紫外光照射使用波长为254nm的单波长紫外灯灯管时，所用紫外光强为40-200mJ cm-2。
8.根据权利要求1所述去除微污染物的水处理方法，其特征在于：所述水体的pH值为4-9。
9.根据权利要求8所述去除微污染物的水处理方法，其特征在于：所述水体的pH值为7-8。
10.根据权利要求1所述去除微污染物的水处理方法，其特征在于：所述微污染物包括药物与个人护理品、持久性有机物、嗅味物质、藻毒素、内毒素、农药、石油类有机污染或难降解有机物中的任意一种或多种。
说明书
一种去除微污染物的水处理方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种去除微污染物的水处理方法。
背景技术
随着工农业的迅速发展，大量有毒有害物质进入水体造成水体严重污染，水质不断恶化。研究表明传统的水处理工艺如混凝、沉淀、过滤、消毒等对于去除微污染物的效率较低，因此，在饮用水水源受到微污染物污染的威胁下，寻求有效的深度处理技术来强化去除微量污染物具有重要的战略意义。
目前主要采用氯、臭氧、过氧化氢等氧化法去除水体中有害的微量有机物。氯对有机物具有一定的氧化作用，通常将其作为水体处理的预氧化剂，但氯与水体中多种有机物容易反应生成有毒有害的氯代副产物，这大大限制了氯作为预氧化剂的应用。臭氧的氧化性很强，但其成本高且容易与有机物反应形成溴酸盐致癌物质的缺陷限制了其应用。过氧化氢可与二价铁离子组合形成Fenton体系产生强氧化性的羟基自由基来去除有机微污染物，但是该过程需要控制为酸性条件，因此该工艺需要不断调节pH，从而导致该运行工艺控制较为复杂。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种去除微污染物的水处理方法，利用紫外光活化原位生成的二氧化锰去除水中的有机污染物，无需额外添加还原剂或者催化剂就可以高效去除水中的微污染物。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种去除微污染物的水处理方法，包括如下步骤：
1)向含有微污染物的水体中加入二价锰盐和高锰酸盐，搅拌均匀，所述二价锰盐和高锰酸盐反应原位生成二氧化锰;
2)将经步骤1)处理后的水体采用紫外光照射，搅拌，去除水体中的微污染物;
其中，二氧化锰与水体中微污染物的摩尔比为20-50:1。
作为进一步的优选，所述高锰酸盐选自高锰酸钾和高锰酸钠。
作为进一步的优选，所述二价锰盐选自氯化锰、硝酸锰和硫酸锰。
作为进一步的优选，所述高锰酸盐或二价锰盐为固体或者预先溶解好的储备液。
作为进一步的优选，所述紫外光的光源为发光二极管(LED)、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、汞齐紫外灯、卤素灯、氙灯、黑灯、真空紫外灯、X射线、α射线、γ射线中或太阳光的任意一种或组合。
作为进一步的优选，所述紫外光照射的方式为过流式、浸没式或表面辐照式。
作为进一步的优选，所述紫外光照射使用波长为254nm的单波长紫外灯灯管时，所用紫外光强为40-200mJ cm-2。
作为进一步的优选，所述水体的pH值为4-9。
作为进一步的优选，所述水体的pH值为7-8。
作为进一步的优选，所述微污染物包括药物与个人护理品(PPCPs)、持久性有机物、嗅味物质、藻毒素、内毒素、农药、石油类有机污染或难降解有机物中的任意一种或多种。
上述水处理方法在处理修复含微污染物水体中的应用也在本发明的保护范围之内。
本发明的有益效果是：本发明的水处理方法在含有微污染物的水体中投加二价锰盐和高锰酸盐从而生成原位二氧化锰，同时对水体进行紫外光光照;其中，利用紫外光光解二价锰盐和高锰酸盐原位生成的二氧化锰，产生羟基自由基以及中间态活性锰物质，从而能够快速去除水体中的微污染物，该方法可以显著提高单独原位二氧化锰降解微污染物的速率，本发明无需价格高昂的氧化剂和催化剂，通过结合廉价的紫外波谱光源，可实现快速去除微污染物，其具有投量小、成本低、操作简便、去除效率高、易于控制、无二次污染等诸多优点。同时，本方法解决了二氧化锰本身不能氧化结构稳定的微污染物的缺陷，同时强化了单独紫外光去除微污染物的作用。