System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 饮用水处理器及深度处理方法技术_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>南京大学专利>正文

饮用水处理器及深度处理方法技术

技术编号:42165692 阅读:8 留言:0更新日期:2024-07-27 00:13
本发明专利技术属于饮用水处理领域,具体而言,涉及一种饮用水处理器及深度处理方法。本发明专利技术的饮用水处理器用于处理饮用水,包括容器、紫外光装置,以及设置于容器内部的电极;其中,容器设有供饮用水流入的入口、供饮用水流出的出口和将它们连通的流体通道;电极用于使氯离子发生电化学氧化反应;紫外光装置为容器内的饮用水提供紫外光照。本发明专利技术的有益效果在于提供了一种无需外源投加氯且能够降低饮用水中的消毒副产物前驱物含量,以减少消毒副产物产生量的饮用水处理器及深度处理方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于饮用水处理领域,具体而言,涉及一种饮用水处理器及深度处理方法


技术介绍

1、氯消毒是最常用的饮用水消毒方法,然而氯可以与原水中的卤素离子和天然有机物(natural organic matter,简称nom)反应产生许多消毒副产物(disinfection by-products,简称dbps)。在新标准《生活饮用水卫生标准(gb 5749-2022)》中,对消毒副产物的控制要求相比于以往逐渐加强,将三卤甲烷和卤乙酸纳入常规指标,并增加氯酸盐检测要求;新标准还在附录中增加了二甲基亚硝胺,碘乙酸等新dbps的管控指标。

2、dbps控制是保障饮用水安全的重要目标,dbps控制策略包括dbps前体(dbps前体即消毒副产物前驱物)去除和消毒工艺优化。dbps前体去除是在消毒工艺前引入深度处理工艺,如活性炭吸附,膜分离和高级氧化工艺(advanced oxidation processes,简称aops)等。aops用于nom的处理已得到广泛关注。常见的aops工艺包括芬顿工艺、紫外/氯、光催化、电化学氧化等。

3、中国专利文献(一)cn202111198947.4公开了一种饮用水紫外线二氧化氯消毒设备及使用方法,属于饮用水消毒技术,然而,该专利用涉及的应用于饮用水处理的氯基高级氧化工艺仍然需要外源投加氯,造成消毒副产物含量的增加,另外,次氯酸钠、氯胺、二氧化氯、次氯酸钙等物质容易自发分解,提高日常的储存和使用难度。因此,开发能够“即产即用”的氯基aops,无需额外投加氯、易于管理、更加安全的氯基aops,对饮用水深度处理有着重要的意义。


技术实现思路

1、1.要解决的技术问题:

2、现有技术中,紫外/氯高级氧化工艺需要额外投加次氯酸钠、氯胺、二氧化氯,在消毒过程中可能反应产生消毒副产物,且次氯酸钠、氯胺、二氧化氯难以保存和运输,使用难度大。

3、2.技术方案

4、为了解决上述技术问题,第一方面,本专利技术提供了一种饮用水处理器,用于处理饮用水,

5、饮用水处理器包括容器、紫外光装置,以及设置于容器内部的电极;

6、其中,容器设有供饮用水流入的入口、供饮用水流出的出口和将它们连通的流体通道;

7、电极用于使氯离子发生电化学氧化反应;

8、紫外光装置为容器内的饮用水提供紫外光照。

9、进一步的,容器包括筒体,流体通道位于筒体的内壁一侧。

10、进一步的,电极包含阳极和阴极,阳极和阴极至少部分位于流体通道中;阳极和阴极之间相互绝缘。

11、进一步的,饮用水处理器还包括电源;阳极电性连接至电源的正极;阴极连接电性至电源的负极。

12、电源输出的电流为直流电。

13、优选的,电源输出的电流为恒定电流。

14、本专利技术的紫外/电解技术原理为:接通电极的电源、紫外光装置的电源,电极板间产生电场,使水中的氯离子发生化学反应,氯离子在阳极电极表面失去电子产生游离氯,游离氯经紫外光照射后产生羟基自由基、活性氯等强氧化性物质,将水中的天然有机物氧化降解。

15、需要说明的是,本专利技术中的游离氯(free chlorine)是指以次氯酸、次氯酸根离子或溶解的单质氯形式存在的氯,具有氧化性;活性氯(reactive chlorine species)是指氧化性较强的氯自由基,包括cl·、clo·和cl2-·,(具体可参考论文insight intomicropollutant abatement during ultraviolet light-emitting diode combinedelectrochemical process:reaction mechanism,contributions of reactive speciesand degradation routes,huruijet al.,science of the total environment,volume876,2023)。

16、电化学氧化法在废水处理中广泛使用,利用电解可将水中的部分离子如氯离子氧化,以产生氧化物,和电极表面的原位氧化共同发生作用,协同降解水中的污染物,具有高效、安全的特点,并能够减少外源氧化物的投加;然而电化学方法中发挥降解作用的物质依然有限,因此需要将电化学法与其他方法相结合,开发新的高级氧化工艺,使组合的新工艺可以兼具各工艺的优势,强化nom降解效果,减少外源物质投加。

17、使用本专利技术的技术方案,能够解决传统紫外/氯处理方法中存在的需要额外投加氯继而产生的一系列问题,包括造成消毒副产物含量的增加,以及次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯等物质容易自发分解,带来的日常储存和使用上的难度。本专利技术的紫外/氯处理方法属于能够“即产即用”的氯基高级氧化技术(advanced oxidation process,简称aops),无需额外投加氯、易于管理,这对饮用水的深度处理具有重要意义。

18、现有的紫外和氯联用工艺往往用于处理各类难降解的工业化学品废水、农药残留和医药废水等高盐废水,处理的废水中氯离子含量甚至能够达到1000mg/l~60000mg/l,即使水体中含有的氯离子不足,也可以通过外加氯离子来产生充足的游离氯,使氯离子含量至少达到100mg/l及以上的水平。

19、进一步的,电极的阳极为钌铱钛电极。

20、进一步的,钌铱钛电极为析氯电极中钛基钌系氧化物涂层电极中的一种。

21、进一步的,阴极为钛电极。

22、进一步的,阳极和阴极之间的间距为2mm~4cm。

23、进一步的,阳极和阴极之间的间距选自一下数值范围内的任一点值:

24、2mm~1cm、2mm~2cm、2mm~3cm、2mm~4cm、1cm~2cm、1cm~3cm、1cm~4cm、2cm~3cm、2cm~4cm、3cm~4cm。

25、比如,阳极和阴极之间的间距为2mm。

26、进一步的,紫外光装置包括紫外光照灯,紫外光照灯包括低压汞灯、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射线或γ射线中的任意一种或两种及以上。

27、进一步的,紫外光照灯发射出的紫外光波长为254nm。

28、比如,本专利技术中紫外光照灯包括低压汞灯。使用低压汞灯一方面能够促进游离氯产生氯自由基,且由于低压汞灯主要产生254nm和185nm紫外线,而253.7nm是常见的紫外线杀菌波段,基于此,选择低压汞灯作为紫外光装置不仅能够起到产生氯自由基,降低消毒副产物前驱物的含量,且能起到杀菌效果,且低压汞灯价格相对较低,因而还可以节约成本。

29、进一步的,紫外光装置还包括防水罩,紫外光照灯设置于容器的流体通道内;防水罩设置于容器的流体通道内,用于将流体通道中的饮用水与紫外光照灯进行隔绝。

30、进一步的,防水罩被本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种饮用水处理器,用于处理饮用水,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的饮用水处理器,其特征在于,

3.根据权利要求1或2所述的饮用水处理器,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的饮用水处理器,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的饮用水处理器,其特征在于,

6.一种饮用水深度处理方法,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的饮用水深度处理方法,其特征在于,

8.根据权利要求7所述的饮用水深度处理方法,其特征在于,

9.根据权利要求7所述的饮用水深度处理方法,其特征在于,

10.根据权利要求9所述的饮用水深度处理方法,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种饮用水处理器,用于处理饮用水,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的饮用水处理器,其特征在于,

3.根据权利要求1或2所述的饮用水处理器,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的饮用水处理器,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的饮用水处理器,其特征在于,

...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘旸李岚鑫王艳周庆双陈冬施鹏李爱民
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1