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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201710506137.8(22)申请日2017.06.28(71)申请人温州大学地址325000浙江省温州市瓯海区东方南路38号温州市国家大学科技园孵化器(72)发明人黄先锋 王义 郑向勇 金展 张业健 赵敏 (74)专利代理机构温州瓯越专利代理有限公司33211代理人傅敏华(51)Int.Cl.C02F9/08(2006.01)C02F1/52(2006.01)C02F1/76(2006.01)C02F1/32(2006.01)(54)发明名称一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法(57)摘要本发明属于生化尾水深度处理与回用领域，具体地说，涉及一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法。本发明采用如下技术方案：一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法，其特征在于：包括有以下步骤：一、向先经混凝沉淀去除悬浮态有机物的污水生化二级出水中投加氯系氧化剂并搅拌，其中氯系氧化剂产生的活性氯投量为5~350 mg/L；二、用紫外光辐照，光照时间为1~60 min。通过采用上述方案，本发明提供利用羟基自由基（HO·）和活性氯（Cl·、Cl2·-和ClO·）的强氧化性，依靠其协同氧化作用实现对EfOM的降解与矿化的紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法。权利要求书1页说明书3页附图1页CN107098524A2017.08.29CN107098524A1.一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法，其特征在于：包括有以下步骤：一、向先经混凝沉淀去除悬浮态有机物的污水生化二级出水中投加氯系氧化剂并搅拌，其中氯系氧化剂产生的活性氯投量为5~350 mg/L；二、用紫外光辐照，光照时间为1~60 min。2.根据权利要求1所述的一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法，其特征在于：所述氯系氧化剂为液氯或氯气或次氯酸钠或漂白粉，上述方法适用的污水pH范围为3~9。3.根据权利要求1或2所述的一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法，其特征在于：该方法适用温度范围为5~40℃。权 利 要 求 书1/1页2CN107098524A2一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法技术领域[0001]本发明属于生化尾水深度处理与回用领域，具体地说，涉及一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法。背景技术[0002]污水二级出水有机物（Effluent Organic Matter, EfOM）是污水初级和二级生化处理后剩余的难降解有机物质，分为非溶解态和溶解态有机物。其中溶解态部分约占86%（以COD计），主要包括微生物代谢产物（SMPs）、天然有机物（NOM）和痕量毒害有机物（如PPCPs、EDCs等），是污水深度处理的主要去除对象与难点。[0003]目前，混凝沉淀、过滤、吸附分离、离子交换吸附、膜分离和高级氧化法等技术已用于EfOM的去除。混凝沉淀、过滤等常规处理工艺难以去除溶解态有机物；吸附法、离子交换法对其吸附能力有限；膜分离因膜的堵塞、抗污染及浓缩液等问题使其应用受限；O3高级氧化、TiO2光催化氧化、电化学氧化等高级氧化技术受药剂成本、处理效率、催化或电极材料活性等因素限制而难以实现大规模应用。因此，亟需发展经济、高效去除EfOM的深度处理技术。[0004]紫外光或氯已广泛应用于饮用水与废水的氧化或消毒等过程，两者联用可有效避免各自的不足，如紫外线无持续杀菌能力、氯消毒易产生有毒有害的消毒副产物。紫外联合氯高级氧化技术可同时产生多种强氧化性活性物种，包括羟基自由基（HO·）、活性氯（Cl·、Cl2·-和ClO·）等，可实现对降解水中农药、EDCs、PPCPs等毒害有机污染物的高效降解，因而在污水的深度处理中具有较好的应用前景。HO·的氧化还原电位E为2.8 eV，可快速氧化NOM、SMPs、PPCPs和EDCs等有机物，且反应速率常数高达108~1010 M-1s-1；而Cl·、Cl2·-和ClO·等活性氯可通过单电子转移、夺氢和加成等反应方式快速氧化芳香化合物和富电子化合物（如苯胺、苯甲酸和酚类），且反应速率高于HO·。通常SMPs、NOM等EfOM组分富含芳香结构（如芳香族蛋白质）和富电子基团（如羟基、氨基等），可推测活性氯对EfOM具有较高的反应活性。因此，HO·和活性氯（Cl·、Cl2·-和ClO·等）有望实现对NOM、SMP和PPCPs、EDCs等毒害有机物协同降解，达到污水生化尾水深度处理的目标。发明内容[0005]针对混凝沉淀、吸附等传统技术对溶解态EfOM去除效果不佳，而膜分离、O3高级氧化、TiO2光催化氧化、电化学氧化等技术受药剂成本、关键材料活性与稳定性等诸多因素限制而难以大规模应用这一现状，本发明提供利用羟基自由基（HO·）和活性氯（Cl·、Cl2·-和ClO·）的强氧化性，依靠其协同氧化作用实现对EfOM的降解与矿化的紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法。[0006]实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法，其特征在于：包括有以下步骤：一、向先经混凝沉淀去除悬浮态有机物的污水说 明 书1/3页3CN107098524A3生化二级出水中投加氯系氧化剂并搅拌，其中氯系氧化剂产生的活性氯投量为5~350 mg/L；二、用紫外光辐照，光照时间为1~60 min。[0007]本发明的进一步设置：所述氯系氧化剂为液氯或氯气或次氯酸钠或漂白粉，上述方法适用的污水pH范围为3~9。[0008]本发明的再进一步设置：该方法适用温度范围为5~40℃。[0009]采用上述方案，实现如下有益效果：城市污水或印染、制药、化工、焦化等工业废水的生化二级出水，经本技术方案处理后，COD去除率50~80%，TN去除率30~50%，色度去除率95%以上，工业废水出水水质可达 GB18918-2002一级A标准，回用率可达50%以上；城市污水水质接近Ⅳ类水质，满足《城市污水再生水利用》系列标准，可回用于补充地下水、工业用水、景观和绿化用水等。[0010]下面结合附图对本发明作进一步描述。附图说明[0011]图1 为紫外联合氯处理城市污水二级生化尾水的效果图。具体实施方式[0012]实施例一：生化尾水取自某Carrousel氧化沟处理系统的城市污水厂二沉池出水（CODCr 45mg/L，TN 15 mg/L，色度 30倍），氯投量105 mg/L（一次性投加），pH 7.0，温度25 0C。按本发明的一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法中的步骤进行反应30 min。本实施方案中CODCr去除率为56%，TN去除率为35%，色度去除率为96.5%。[0013]实施例二：生化尾水取自某曝气生物滤池处理系统的城市污水厂二沉池出水（CODCr 60mg/L，TN 18 mg/L，色度 25倍），投量142 mg/L（多次性投加），pH 7.5，温度25 0C。按本发明的一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法中的步骤进行反应30 min。本实施方案中CODCr去除率为65%，TN去除率为42%，色度去除率为98%。[0014]实施例三：生化尾水取自某印染废水生化系统的二沉池出水（CODCr 150 mg/L，TN 65 mg/L，色度 150倍），投量300 mg/L（多次性投加），pH 7.5，温度25 0C。按本发明的一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法中的步骤进行反应60 min。本实施方案中CODCr去除率为68%，TN去除率为35%，色度去除率为95%。[0015]实施例四：生化尾水取自某制药废水生化处理系统的二沉池出水（CODCr 120 mg/L，TN 50 mg/L，色度 80倍），投量300 mg/L（一次性投加），pH 7.5，温度25 0C。按本发明的一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法中的步骤进行反应60 min。本实施方案中CODCr去除率为70%，TN去除率为40%，色度去除率为95%。[0016]实施例五：生化尾水取自某化工废水生化处理系统的二沉池出水（CODCr 110 mg/L，TN 52 mg/L，色度 60倍），投量300 mg/L（多次性投加），pH 6.5，温度25 0C。按本发明的一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法中的步骤进行反应60 min。本实施方案中CODCr去除率为72%，TN去除率为45%，色度去除率为97%。[0017]实施例六：生化尾水取自某焦化废水生化处理系统的二沉池出水（CODCr 100 mg/L，TN 40 mg/L，色度 80倍），投量300 mg/L（多次性投加），pH 6.0，温度25 0C。按本发明的一种紫外联合氯去除污水生化尾水有机物的方法中的步骤进行反应30 min本实施方案中说 明 书2/3页4CN107098524A4CODCr去除率为52%，TN去除率为32%，色度去除率为95%。说 明 书3/3页5CN107098524A5图1说 明 书 附 图1/1页6CN107098524A6