金属锌与臭氧联用的给水深度处理方法技术

金属锌与臭氧联用的给水深度处理方法，它涉及一种给水深度处理方法。本发明专利技术解决了现有的臭氧氧化法对水中有机污染物去除效果差及催化臭氧化工艺中的催化剂容易造成二次污染、制备工艺复杂、成本高、处理效果差的问题。方法：将金属锌放入臭氧接触反应器中，待处理的水再以１～５０ｍ／ｈ的速度流入反应器，同时往水中通入臭氧，使臭氧、金属锌和水充分接触，待处理的水在反应器内的水力停留时间为１～２００ｍｉｎ，其中，每升待处理的水中通入０．１～１００ｍｇ的臭氧。本发明专利技术的方法在水处理过程中，没有出现金属离子流失的现象，不产生二次污染，本发明专利技术的方法制备工艺简单，成本低，处理效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种给水深度处理方法。
技术介绍
随着工农业的发展，大量工业废水、生活污水排入了江河湖库，而这些江河湖库往往是居民生活用水的水源地，废水的排入造成饮用水源水体有机污染的加重，一些有机污染物，如化工原料、农药、增塑剂等化学物质，很多具有致癌、致畸、致突变的作用，这些物质在水体中的浓度一般较低，但由于毒性很大，因而对人体健康产生极大危害。常规给水处理工艺对这些物质的去除效果非常有限，如2005年11月13日，中石油吉林石化公司双苯厂爆炸事故造成松花江硝基苯污染事件，由于常规给水处理工艺对硝基苯去除效果很差，因而必须采用粉末活性炭吸附加强化混凝的应急工艺来保证饮用水的安全，但活性炭存在饱和吸附量的问题，吸附饱和后必须再生，费用较高。对于这类有机物的去除，臭氧氧化也是一种可行的方法，但由于臭氧氧化能力有限，只能选择性的去除一部分含有苯环或双键等结构的易氧化的有机物，对于一些高稳定性、难降解的有机污染物，其去除则较为困难，难以达到完全矿化的程度。为了增强臭氧对水中有机污染物的去除效果，现多采用催化臭氧化工艺，通常认为，这些方法是通过促进水中臭氧分解并产生强氧化性的羟基自由基，实现对水中有机污染物的去除。常用的催化工艺包括以金属离子为催化剂的均相催化臭氧化及以金属氧化物或负载型贵金属为催化剂的多相催化臭氧化，但这些工艺也存在着不足之处，如均相催化臭氧化工艺中金属离子溶于水中，会随水流流失，造成二次污染；而多相催化臭氧化工艺中所用的金属氧化物多为粉末状，为防止随水流流失，需要负载在其他材料上使用，制备工艺复杂，成本高，此外也存在催化效率较低，及金属离子的溶出问题，影响出水水质，处理效果差，而负载型贵催化剂成本高，难以大规模应用。现还有通过金属与臭氧联用的方法处理水中有机污染物的方法，例如申请号为200810064428. 7的专利中提到了一种催化臭氧化去除水中有机物的方法，该专利中采用零价铁与填充材料的混合物作为催化剂，该工艺在催化臭氧化过程中会产生三价铁离子，从而使被处理水变为黄色，影响水的感官性状，出水效果差。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的臭氧氧化法对水中有机污染物去除效果差及催化臭氧化工艺中的催化剂容易造成二次污染、制备工艺复杂、成本高、处理效果差的问题，而提供了。 本专利技术通过以下方法实现将金属锌放入臭氧接触反应器中，待处理的水再以1 50m/h的速度流入反应器，同时往水中通入臭氧，使臭氧、金属锌和水充分接触，待处理的水在反应器内的水力停留时间为1 200min，其中，每升待处理的水中通入0. 1 100mg的臭氧。本专利技术的金属锌是由宽度为lcm 10cm、厚度为lmm lcm的锌条编织成的网状物，网格大小为1cm2 100cm2 ;金属锌是由直径为1 P m 1cm的锌丝编织成的网状物，网格大小为1mm2 100cm2 ;金属锌是大小为1mm 10cm的锌粒；金属锌是粒径为10 y m 1mm的锌粉。 本专利技术给水深度处理的原理为本专利技术采用金属锌与臭氧联用的方法，以金属锌为催化剂，通过金属锌与臭氧之间的氧化还原反应，催化臭氧快速分解并产生强氧化性的中间产物(如羟基自由基、过氧自由基等)，这些具有强氧化性的中间产物可以将水中的有机污染物氧化成水和二氧化碳。同时，金属锌与臭氧反应过程中，表面生成锌氧化物和氢氧化物，锌氧化物与氢氧化物包裹在一起，形成三维有序的组状结构，具有良好的分散状态而不会发生凝聚，在组状结构的表面存在着大量的氧缺位，有许多悬键，可以与水中难以氧化去除的有机污染物相互键合形成网状絮凝体(架桥作用)，网状絮凝体还能够进一步吸附水中的有机污染物，提高水中有机污染物的去除率，而且锌氧化物和氢氧化物具有更大的比表面积和反应活性，其催化和吸附能力强，能够吸附水中的有机污染物和臭氧，增大有机污染物的局部浓度，并在锌氧化物和氢氧化物的催化作用下，加快臭氧和有机污染物的反应，提高臭氧的氧化效率，有利于水中有机污染物的去除。 本专利技术的优点如下 1、本专利技术所使用的金属锌易得，不需特殊制备，降低了水处理的成本； 2、本专利技术的对有机污染物的去除效率高，处理效果好，且处理后的出水清澈透明，观感好。本专利技术方法对水中硝基苯、对氯苯甲酸、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、对氯硝基苯的去除率都可以达到90%以上。 3、金属锌与臭氧联用的给水深度处理过程中，金属锌可加工为各种形状，不需负载，制备容易，用锌离子测定仪检测专利技术处理后的出水，检测结果显示出水中不含有锌离子，本专利技术的方法没有金属离子溶出的现象，不会产生二次污染，且本专利技术所使用的金属锌催化剂可以回收再利用，节约成本。 4、，工艺简单，易于操作运行，可与现有水处理工艺联合使用，适用于各种规模水厂的升级改造。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一 本实施方式通过以下方法实现将金属锌放入臭氧接触反应器中，待处理的水再以1 50m/h的速度流入反应器，同时往水中通入臭氧，使臭氧、金属锌和水充分接触，待处理的水在反应器内的水力停留时间为1 200min，其中，每升待处理的水中通入0. 1 100mg的臭氧。 本实施方式通过控制待处理的水的流速使臭氧、金属锌和水充分接触，使臭氧和金属锌反应完全。 本实施方式中的金属锌以固定床或流化床的形式放入臭氧接触反应器，其中臭氧接触反应器为管式、池式或塔式的反应器。 本实施方式中的待处理的水以顺流式、逆流式或混合式的方式流入反应器中。 本实施方式对待处理的水中硝基苯、对氯苯甲酸、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、对氯硝基苯的去除率都可以达到90%以上。本实施方式的给水深度处理方法效果好，与现有的臭氧氧化法相比，硝基苯的去除率提高了60%以上，对氯苯甲酸的去除率提高了 85%以上，邻苯二甲酸二乙酯的去除率提高了 90%以上，邻苯二甲酸二丁酯的去除率提高了 63%以上，对氯硝基苯的去除率提高了 72%以上。 用锌离子测定仪检测本实施方式处理后的出水，检测结果显示出水中不含有锌离子。本实施方式的方法没有离子溶出的问题，且本实施方式处理的后的出水清澈透明，感官性状好。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同的是水力停留时间为30 120min。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一或二不同的是金属锌是宽度为lcm 10cm，厚度为lmm lcm的锌条，其中每升待处理的水中放入10 2000g的金属锌。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。 本实施方式中的催化剂以固定床的形式放入臭氧接触反应器，催化剂以连续或间隔的方式固定布置在反应器中。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一或二不同的是金属锌是由宽度为lcm 10cm、厚度为lmm lcm的锌条编织成的网状物，网格大小为lcm2 100cm、其中每升待处理的水中放入10 2000g的金属锌。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。 本实施方式中的催化剂以固定床的形式放入臭氧接触反应器，催化剂以连续或间隔的方式固定布置在反应器中。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一或二不同的是金属锌是由直径为1 ii m lcm的锌丝编织成的网状物，网格大小为l本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属锌与臭氧联用的给水深度处理方法通过以下方法实现：将金属锌放入臭氧接触反应器中，待处理的水再以１～５０ｍ／ｈ的速度流入反应器，同时往水中通入臭氧，使臭氧、金属锌和水充分接触，待处理的水在反应器内的水力停留时间为１～２００ｍｉｎ，其中，每升待处理的水中通入０．１～１００ｍｇ的臭氧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马军，王胜军，李安，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]