專利名稱：一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及-一種聯(lián)合消毒的水處理方法。
背景技術：
近年來，氯消毒因具有消毒效果好、運行成本低、工藝成熟穩(wěn)定的優(yōu)點，已成為我 國飲用水消毒領域普遍使用的方法，但這種消毒方法將會產生如三鹵甲烷、鹵乙酸等消毒 副產物(Disinfection By-Products,I)BPs)，對人體的健康造成影響，降低了飲用水的安全 性。目前，為了解決這一問題，---些旨在利用不同消毒劑間的協(xié)同作用，減少DBPs產生量的 聯(lián)合消毒工藝逐漸被研發(fā)出來，如氯/ 二氧化氯聯(lián)合消毒力'法，此方法對于大腸桿菌及水 體中其它微生物的滅活作用明顯高于單一消毒劑工藝，而且在減少DBPs方面也表現(xiàn)出了 明顯的優(yōu)勢，具有廣闊的應用研究前景。但其這種聯(lián)合消毒方法的缺點為所需設備貴，仍會 有副產物抓亞5t酸鹽(C102——)產牛(含量為i. 0 i. 2mg/L，己超出國家標準——含量小于 ().7mg/1,),投ky:高,導致消毒成本卨'，進而影響工藝的應用推廣。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有聯(lián)合消毒方式存在所需設備貴，業(yè)氯酸鹽(Cl〔)2 ) 含量高,投氯量高，導致消毒成本高的問題,而提供了一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消 毒的水處理方法。 第一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消錄的水處理方法按以'K步驟進行向待處 理水中投加氯進行消毒處理，水中氽氯濃度為0 0, 0i5mg/L的條件下投加二氧化氯，即完 成水處理；其中待處理水的溫度為15 4()"C ，每升待處理水氯的投加量為().5 ().8mg ;待 處理水的溫度為< 15。C ，每升待處理水氯的投加量為0, 45 0, 74mg ;氯的投加量與二氧化 氯的投加量按摩爾比為1 : (). 5 0, 75的比例進行投加。
本發(fā)明中以次氯酸鈉或液氯作形式向待處理水中投加氯。 第二種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法按以下步驟進行向待處 理水中投加氯，水中余氯濃度為0 0. Olmg,ZL的條件下再投加二氧化氯，即完成水處理；其 中待處理水的溫度為15 4(rC,每升待處理水氯的投加量為0, 81 1, 3mg ;待處理水的溫 度為< i5°C ，每升待處理水氯的投加量為0, 7i i, 24mg ;氯的投加量與二氧化氯的投加量 按摩爾比為1 : (). 75 1的比例進行投加。 本發(fā)明中以次氯酸鈉或液氯作形式向待處理水中投加氯。 采用木發(fā)明的兩種處理方法將大幅降低三鹵甲烷等氯消毒所產生的消毒副產物， 高達70% 80%;業(yè)氯酸鹽(Cl〔)2 )的濃度將降低，濃度為0, 5 0, 7mg/L，符合國家標準。
本發(fā)明的兩種方法所需設備簡單，價格低廉，可:有接應用單一消毒劑所使用的設 備；投氯量大大降低，這樣將降低消毒成本，水廠投氯量可降低50% 70%。
具體實施例方式
本發(fā)明技術方案不局限f以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的
仟意組合。
具體實施方式
一 本實施方式先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法按 以下步驟進行向待處理水中投加氯進行消毒處理，水中余氯濃度為0 0. 015mg,ZL的條 件下投加二氧化氯，即完成水處理；其巾待處理水的溫度為15 40°C ，每升待處理水氯的 投加量為0, 5 0, 8mg ;待處理水的溫度為< 15°C，每升待處理水氯的投加量為0, 45 0, 74mg ;氯的投加量與二氧化氯的投加量按摩爾比為1 : 0, 5 0, 75的比例進行投加。
本實施方式中氯和二氧化氯的投加方式是采用純二氧化氯發(fā)生器或壁掛式二氧 化氯發(fā)生器投加的。 本實施方式中所使用的二氧化氯消毒劑是--種易于爆炸的氣休；一氧化氯屬強氧 化劑，與很多物質都能發(fā)生劇烈反應，腐蝕性很強。因此二氧化氯不便制成壓縮氣體或濃縮 液，必須現(xiàn)場制備。 采用亞氯酸鈉和鹽酸在純二氧化氯發(fā)生器或壁掛式二氧化氯發(fā)生器巾制備二氧 化氯溶液，然后經飽和業(yè)氯酸鈉吸收后制得純二氧化氯。制備二氧化氯反應式如下
5NaC102+4-H:Cl-4C102+5NaC:l+2:H20具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是水中余氯濃度為 0, 008 0, ()12mg/L。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。 具休實施方式三本實施方式與具休實施方式-一不同的是水中余氯濃度為 ().()1mg/L。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
.'至三不NJ的是氯的投加量與二氧 化氯的投加量按摩爾比為l : 0,55 0.7的比例進行投加。其它步驟及參數(shù)與具體實施 方式一至三相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一至三不同的是氯的投加量與二氧 化氯的投加量按摩爾比為l : 0.6的比例進行投加。其它歩驟及參數(shù)與具體實施方式
一至 三相同。
具休實施方式六本實施方式與具休實施方式-一至三不同的是氯的投加量與二氧
化氯的投加量按摩爾比為i : ().65的比例進行投加。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一 至三相M。
具體實施方式
七木實施方式與具體實施方式
四至六不同的是預處理水的溫度為 20 35i:，每升待處理水氯的投加量為0, 6 0, 7mg。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
四 至六相同。 ft體實施方式八本實施方式與具體實施方式
四至六不同的是預處理水的溫度為 25。C，每升待處理水氯的投加一:為0. 65mg。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
四至六相同。
具休實施方式九本實施方式與具休實施方式四至六不同的是預處理水的溫度為 3(rC，每升待處理水氯的投加量為().6mg。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
M至六相同。
具體實施方式
十本實施方式與具忭實施方式-、二、三、七、八或九不NJ的是預處 理水的溫度為< l:rC，每升待處理水氯的投加^為0. 48 0. 7mg。其它步驟及參數(shù)與具體 實施方式-一 、二 、三、七、八或:i L相同。
具體實施方式
十一 本實施方式與具體實施方式
一、二、—、七、八或九不同的是預處理水的溫度為1()"C,每升待處理水氯的投加量為(),54mg。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
-一、二、三、七、八或九相同。
具體實施方式
十二 本實施方式與具體實施方式
一、二、二、七、八或九不同的是預處理水的溫度為8"C，每升待處理水氯的投加量為0. 5mg。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一、二、三、七、八或九相同。
具體實施方式
十三本實施方式先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法
按以下歩驟進行向待處理水屮投加氯，水屮余氯濃度為() (),01l呢/L的條件下再投加
二氧化氯，即完成水處理；其中待處理水的溫度為15 401:，每升待處理水氯的投加量為
0, 81 1, 3mg ;待處理水的溫度為< 15。C，每TM寺處理水氯的投加S:為0, 71 1, 2'lmg ;氯
的投加量與一氧化氯的投加量按摩爾比為i : 0, 75 i的比例進療投加。 本實施方式中氯和二氧化氯的投加方式是采用純二氧化氯發(fā)生器或壁掛式二氧
化氯發(fā)生器投加的。 木實施方式中所使用的二氧化氯消毒劑是一種易于爆炸的氣體；二氧化氯屬強氧化劑，與很多物質都能發(fā)生劇烈反應，腐蝕性很強。因此二氧化氯不便制成壓縮氣體或濃縮液，必須現(xiàn)場制備。 采用亞氯酸鈉和鹽酸在純二氧化氯發(fā)生器或壁掛式二氧化氯發(fā)生器中制備二氧化氯溶液，然后經飽和亞氯酸鈉吸收后制得純二氧化氯。制備二氧化氯反應式如K:
5NaC102+4HCl-4C102+5NaCl+2H20具體實施方式
--卜四本實施方式與具體實施方式
--卜二不同的是水中余氯濃度為0, 004 0, 008mg/L。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十三相M。
具體實施方式
十五木實施方式與具體實施方式
十三不同的是水中余氯濃度為0, 005mg/L。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十三相同。
具體實施方式
|-六本實施方式與具體實施方式
卜三至I-五不同的是氯的投加量與二氧化氯的投加量按摩爾比為l : 0.85 0.95的比例進行投加。其它歩驟及參數(shù)與具體實施方式
十三至----卜五相同。 具休實施方式十七本實施方式與具休實施方式十三至十五不同的是氯的投加量與二氧化氯的投加量按摩爾比為l : ().9的比例進行投加。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十三至十五相NJ。
具體實施方式
----卜八木實施方式與具體實施方式
十六或----卜七不同的是預處理水的溫度為20 35。C，每升待處理水氯的投加量為0, 9 1, 2mg。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
l-六或卜七相同。 ft體實施方式十九本實施方式與ft體實施方式十六或十七不同的是預處理水的溫度為25E，每升待處理水氯的投加量為lmg。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
----卜六或十七相同。
具體實施方式
二----卜本實施方式與具體實施方式
--卜六或十七不同的是預處理水的溫度為30。C，每升待處理水氯的投加量為1. 1mg。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六或十七相同。 具體實施方式
二十-一 本實施方式與具體實施方式
十三、十四、十五、十八、十九或二十不同的是預處理水的溫度為< 13t;,每升待處理水氯的投加量為0, 74 1. 18mg。其
它步驟及參數(shù)與具體實施方式
-----卜三、----卜四、十五、十八、-----卜九或二-----卜相同。 具休實施方式二十二本實施方式與具休實施方式十三、十四、十五、十八、十九或
二--卜不同的是預處理水的溫度為12"C，每升待處理水氯的投加量為().75mg。其它步驟及參
數(shù)與具體實施方式
十三、十四、十五、十八、十九或二十相M。
具體實施方式
二十三木實施方式與具體實施方式
十三、十四、-卜五、十八、十九或二十不同的是預處理水的溫度為IOE，每升待處理水氯的投加量為1.05mg。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
卜三、I-四、l-五、l-八、卜九或二 I-相同。
具體實施方式
二十四本實施方式先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法按以'K步驟進行向待處理水中投加氯進行消辨處理，水中余氯濃度為()mg/L的條件卜'投加一氧化氯，即完成水處理；其中待處理水的溫度為20T，每升待處理水氯的投加量為().6mg;氯的投加量與二氧化氯的投加量按摩爾比為1 : ().65的比例進行投加。
本實施方式以次氯酸鈉作形式向待處理水中投加氯。 木實施方式的處理方法將大幅降低三鹵甲烷等氯消毒所產生的消毒副產物，高達
74,6% ;業(yè)氯酸鹽(C102)的濃度將降低，濃度為0,62mg/L，符合國家標準。 本實施方式的方法所需設備簡單，價格低廉，可:有接應用單一消毒劑所使用的設
備；投氯量大大降低，這樣將降低消毒成本，水廠投氯量可降低63. 8%。
具體實施方式
二----卜五本實施方式先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方
法按以下歩驟進行向待處理水中投加氯進行消毒處理，水中余氯濃度為0, Oimg/L的條f卞
下投加二氧化氯，即完成水處理；其中待處理水的溫度為8°C,每升待處理水氯的投加y:為
0,52mg;氯的投加量與二氧化氯的投加量按摩爾比為1 : 0,7的比例進行投加。
木實施方式以次氯酸鈉作形式向待處理水中投加氯。 釆用本實施方式的處理方法將人幅降低三鹵甲垸等氯消毒所產生的消毒副產物，
高達72,6% ;亞氯酸鹽(C:1烏—)的濃度將降低，濃度為().63mg/L，符合國家標準。 本本實施方式的方法所需設備簡單，價格低廉，可直接應用單一消毒劑所使用的
設備；投氯量大大降低,這樣將降低消毒成本，水j —投氯量可降低66. 9%。 具休實施方式二十六本實施方式先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方
法按以下步驟進行向待處理水中投加氯，水中余氯濃度為()mg/1..的條件下再投加二氧化
氯，即完成水處理；其中待處理水的溫度為28。C，每升待處理水氯的投加量為1. 2mg ;氯的
投加.S與二氧化氯的投加量按摩爾比為1 : ().8的比例進行投加。 本實施方式以液氯作形式向待處理水中投加氯。 采用本實施方式的處理方法將大幅降低三鹵甲烷等氯消毒所產生的消毒副產物，
高達78. 5% ;亞氯酸鹽(C102——)的濃度將降低，濃度為0. 58mg,ZL,符合國家標準。 本本實施方式的方法所需設備簡單，價格低廉，可直接應用單一消Tij劑所使用的
設備；投氯量大大降低，這樣將降低消毒成本，水廠投氯量可降低69. 3%。
具體實施方式
二卜七本實施方式先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方
法按以下步驟進行向待處理水中投加氯，水中余氯濃度為0, Olmg/L的條件下W投加二氧
化氯，即完成水處理；其巾待處理水的溫度為6"C，每升待處理水氯的投加 一.:為0. 73mg ;氯
的投加量與二氧化氯的投加量按摩爾比為1:l的比例進行投加。
6
本實施方式以液氯作形式向待處理水中投加氯。 采用本實施方式的處理方法將大幅降低三鹵甲烷等氯消毒所產生的消毒副產物，高達76% ;亞氯酸鹽(C102———)的濃度將降低，濃度為0.59mg/L，符合國家標準。
本本實施方式的方法所需設備簡單，價格低廉，可直接應用單一消毒劑所使用的設備；投氯量大大降低，這樣將降低消毒成本，水廠投氯量可降低68. 4%。
權利要求
一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法，其特征在于先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法按以下步驟進行向待處理水中投加氯進行消毒處理，水中余氯濃度為0～0.015mg/L的條件下投加二氧化氯，即完成水處理；其中待處理水的溫度為15～40℃，每升待處理水氯的投加量為0.5～0.8mg；待處理水的溫度為＜15℃，每升待處理水氯的投加量為0.45～0.74mg；氯的投加量與二氧化氯的投加量按摩爾比為1∶0.5～0.75的比例進行投加。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法，其特 征在于水中余氯濃度為0, 008 0, 0丄2mg/L的條件下投加二氧化氯。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法， 其特征在T氯的投加量與二氧化氯的投加量按摩爾比為1 : 0.55 0.7的比例進行投加。
4. 根據(jù)權利要求3所述的一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法，其特 征在于預處理水的溫度為20 35。C，每升待處理水氯的投加量為0, 6 0, 7mg。
5. 根據(jù)權利要求1、2或4所述的一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方 法，其特征在于預處理水的溫度為< 13°C，每升待處理水氯的投加量為0. 48 0. 7mg。
6. —種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法，其特征在f先投加氯后投 加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法按以下歩驟進行向待處理水中投加氯，水中余氯濃度 為() ().()1mg/L的條件下再投加二氧化氯，即完成水處理；其中待處理水的溫度為15 40°C ，每升待處理水氯的投加量為0, 81 1. 3mg ;待處理水的溫度為< 15"C ,每升待處理水 氯的投加量為0, 71 1. 24mg ;氯的投加量與二氧化氯的投加量按摩爾比為1 : 0. 75 1 的比例進行投加。
7. 根據(jù)權利要求6所述的一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法，其特 征在于水中余氯濃度為0. 004 0. 008mg/L。
8. 根據(jù)權利要求6或7所述的一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消辨的水處理方法， 其特征在于氯的投加量與二氧化氯的投加量按摩爾比為i : 0,85 0,95的比例進行投 加。
9. 根據(jù)權利耍求8所述的-,中先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法，其特 征在于預處理水的溫度為20 35。C，每升待處理水氯的投加量為0. 9 1, 2mg。
10. 根據(jù)權利要求6、7或9所述的-一種先投加氯后投加二ft化氣聯(lián)合消毒的水處理方 法，其特征在于預處理水的溫度為< 13。C，每升待處理水氯的投加好為0, 74 1. 18mg。
全文摘要
一種先投加氯后投加二氧化氯聯(lián)合消毒的水處理方法，它涉及一種聯(lián)合消毒的水處理方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有聯(lián)合消毒方式存在所需設備貴，亞氯酸鹽含量高，投氯量高，導致消毒成本高的問題。方法一按每升待處理水氯的投加量為0.5～0.8mg投加氯、水中余氯濃度為0～0.015mg/L的條件下投加二氧化氯。方法二按每升待處理水氯的投加量為0.81～1.3mg投加氯、水中余氯濃度為0～0.01mg/L的條件下投加二氧化氯。采用本發(fā)明兩種方法將大幅降低三鹵甲烷等氯消毒所產生的消毒副產物，亞氯酸鹽的濃度將降低，本發(fā)明的方法所需設備簡單，價格低廉，可直接應用單一消毒劑所使用的設備；投氯量大大降低，這樣將降低消毒成本。
文檔編號C02F1/50GK101696051SQ200910308679
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權日2009年10月23日
發(fā)明者崔崇威, 袁一星, 鐘丹, 馬文成 申請人:哈爾濱工業(yè)大學;