一种抑制臭氧化过程中溴酸盐产生的方法技术

本发明专利技术涉及一种抑制臭氧化过程中溴酸盐产生的方法，在对溴酸盐前驱物进行臭氧化工艺前，对含有溴酸盐前驱物的水体进行超声处理，水中将产生活性自由基，活性自由基促进随后臭氧化工艺中的臭氧转化为羟基自由基，从而抑制了溴离子经臭氧化的途径产生溴酸盐。所述超声的功率为66w～100w，频率为400kHz，超声时间大于20min。本发明专利技术方法对溴酸盐产生抑制效果显著，避免药剂投加带来的风险，超声处理可提升臭氧氧化效果。和单独臭氧相比，本方法对水中其他有机物有更好的去除效果，是一种操作简便，高效环保的抑制臭氧化过程中溴酸盐产生的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于水处理消毒和氧化
。
技术介绍
随着工业化的发展，大量的生活和工业污水排入水体，使水源水质恶化。常规的饮用水处理工艺虽然可以去除水中许多有毒有害物质，但对水体中有机物的去除效果却不太理想，过滤后的出水仍含有较多的有机污染物。针对常规处理工艺的不足，臭氧化技术应运而生。臭氧氧化能力极强，氧化还原电位为2.07V，在碱性溶液中仅次于氟。它能快速的杀死水中的细菌和病毒，去除水中的异味，同时还能有效地去除水中的有机和无机污染物，降低水中的BOD和C0D，工艺简单，安全可靠，因此在饮用水处理方面得到广泛应用。但是在臭氧氧化和消毒的过程中，副产物溴酸盐的出现在一定程度上制约了臭氧的应用。溴酸盐已经被国际癌症研究机构定为2B级潜在致癌物，其具有一定的遗传毒性，对饮用水安全构成一定的威胁。世界卫生组织、美国环保局、欧盟以及我国等的生活饮用水卫生标准中均规定溴酸盐限值为lOyg/L。因此，在用臭氧对饮用水进行消毒处理时，如何抑制溴酸盐的产生就显得十分重要。目前对于溴酸盐的控制技术主要有降低原水含溴量、加氨法以及降低溶液pH值等。这些方法各自都存在一定的局限性。例如加氨法，虽然抑制了溴酸盐的产生，但可能会导致具有毒性的含氮消毒副产物产生；降低原水含溴量以及调剂PH值在实际生产中都不太经济。所以，如何有效的抑制臭氧化过程中溴酸盐的产生，是目前臭氧应用中的一个较难克服的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，以解决现有技术在抑制溴酸盐方面存在的不足。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案: ，在对溴酸盐前驱物进行臭氧化工艺前，对含有溴酸盐前驱物的水体进行超声处理，水中将产生活性自由基，活性自由基促进随后臭氧化工艺中的臭氧转化为羟基自由基，从而抑制了溴离子经臭氧化的途径产生溴酸盐。所述超声的功率为66w~100w，频率为400kHz，超声时间大于20min。与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著的优点: 本专利技术方法开创性的采用了超声加臭氧的方式，不仅达到了抑制溴酸盐的显著效果，而且避免了药剂投加带来的风险。同时和单独臭氧相比，本方法对水中其他有机物也有更好的去除效果。这是一种操作简便，高效快捷的抑制臭氧化过程中溴酸盐产生的方法，可广泛应用于饮用水消毒处理。此外，增设的超声装置对水中藻毒素、腐殖质等有机物也有较好的去除作用。【附图说明】图1是超声/臭氧联用对溴酸盐抑制效果曲线。图2是不同超声时间对溴酸盐抑制效果的影响。图3是不同超声功率对溴酸盐抑制效果的影响。【具体实施方式】以下结合附图通过实施例对本专利技术作进一步的具体描述。实施例1利用超声/臭氧联用工艺抑制溴酸盐产生的实验按以下步骤进行:配置溴离子浓度为0.5mg/L的溶液A和B，加入一定量的磷酸缓冲溶液，使其pH保持在7.0左右。一份溶液中加入一定量高浓度臭氧水，使该体系的最终臭氧浓度为1.0mg/L。每隔IOmin取样测定BrO3-含量。而另一份溶液先进行60min超声(100W，400KHz),再加入相同量的臭氧水，每隔IOmin取样测定。实验结果如图1，超声前30min内，臭氧工艺中溴酸盐的产生量基本维持在6.5^7.0 μ g/L，随后不断增加，到60min时达到最大值7.979 μ g/L。而超声/臭氧工艺的溴酸盐产生量却一直维持在0，没有溴酸盐的产生，这是由于超声过程中产生一定量的活性自由基。当臭氧加入时，经超声后的水促进臭氧分解成具有更高活性的羟基自由基，也使得溴酸盐的主要产生途径发生改变，产生了抑制溴酸盐的效果。实施例2不同超声时间对溴酸盐抑制效果影响的实验按以下步骤进行:配置溴离子浓度为0.5mg/L的溶液进行超声(功率=100W，频率=400KHz)，在超声10、20、30、40、50、60min的实验溶液中加入相同量的臭氧，反应20min后取样测定溴酸盐的产生量。实验结果见图2，溴酸盐的产生曲线随时间呈现不断下降的趋势。超声IOmin时溴酸盐的产生量最大，为13.55 μ g/L。在10_20min内,溴酸盐的浓度大幅下降，降至6.12 μ g/L,此后20_60min溴酸盐在稳定中略有减少。这是由于臭氧只在初期阶段与溴离子反应，使得溴酸盐大量产生，此后不断产生的活性自由基与通入的臭氧发生反应，从而减缓了臭氧与溴离子的反应，所以溴酸盐的含量降低。而图3中的折线在20min后趋于平稳，由此可推断20min时溶液中的溴离子和臭氧已几乎消耗完全。当活性自由基与仅剩的臭氧和溴离子反应完毕时，溴酸盐的量趋于稳定。实施例3不同超声功率对溴酸盐抑制效果影响的实验按以下步骤进行:配置溴离子浓度为0.5mg/L的溶液，分别于功率=33W，66W，100W下超声60min，然后加入相同量的臭氧水后，每IOmin取样，测定产生的溴酸盐浓度。得到实验结果见图3，功率为33W时，超声前30min内的溴酸盐含量逐步缓慢增加到4.5 μ g/L ο随后的IOmin,溴酸盐量有大幅上升，40min时达到6.0 μ g/L。之后增幅减缓，并趋于稳定。实验结束时，溶液含有溴酸盐约6.5 μ g/L。功率为66W和IOOW的实验组溶液溴酸盐含量一直为O μ g/L，可认为两者不产生溴酸盐，或者说，对溴酸盐的产生具有抑制作用。即使是功率为33W的实验组产生的溴酸盐量也比单独臭氧工艺处理要少。所以，不难看出超声/臭氧联用对溴酸盐产生具有抑制作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制臭氧化过程中溴酸盐产生的方法，其特征在于，在对溴酸盐前驱物进行臭氧化工艺前，对含有溴酸盐前驱物的水体进行超声处理，水中将产生活性自由基，活性自由基促进随后臭氧化工艺中的臭氧转化为羟基自由基，从而抑制了溴离子经臭氧化的途径产生溴酸盐。

【技术特征摘要】
1.一种抑制臭氧化过程中溴酸盐产生的方法，其特征在于，在对溴酸盐前驱物进行臭氧化工艺前，对含有溴酸盐前驱物的水体进行超声处理，水中将产生活性自由基，活性自由基促进随后臭氧化工艺中的臭氧转化为羟基自...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雪飞，黄鑫，刘佳，刘爽，卢宁，郦春蓉，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：