專利名稱:采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及去除原水中硝基苯的方法。
背景技術(shù)：
在我國曾經(jīng)發(fā)生硝基苯大量進入水源水體，嚴重影響水源水質(zhì)，造成城市停水的嚴重事故。飲用水中含有硝基苯，不僅違反了生活飲用水的衛(wèi)生標準，而硝基苯是疑似致癌人工合成有機物，對人體存在嚴重的潛在危害，因而給人們的用水安全問題帶來了很大的威脅。當某種或某幾種化學合成污染物大量進入水體后，常規(guī)的水處理工藝對其很難進行有效的去除。目前，采用顆粒活性炭(GAC)與石英砂組成的炭砂過濾工藝來去除原水中硝基苯的方法，但該方法對硝基苯的去除相對滯后，而且水在濾床中的停留時間很短，所以很難實現(xiàn)硝基苯的有效去除，同時存在GAC定期更換問題，可操作性差；采用高級氧化的方法，用強氧化劑在催化劑存在的條件下將硝基苯氧化，但是由于硝基是非常穩(wěn)定的官能團，含有取代基的苯環(huán)的抗氧化能力也較強，因此采用高級氧化或者催化氧化的方法對硝基苯的去除效果有限；采用粉末活性炭去除原水中硝基苯在過濾工藝中易造成濾池的堵塞，而粉末活性炭在水中有漂浮，不能充分有效的與原水中的硝基苯接觸，去除效率低。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決現(xiàn)有采用GAC去除原水中硝基苯相對滯后，而且水在濾床中的停留時間很短，所以難以對原水中硝基苯的有效去除，同時存在GAC定期更換，可操作性差；采用高級氧化的方法，由于硝基是非常穩(wěn)定的官能團，含有取代基的苯環(huán)的抗氧化能力較強；采用粉末活性炭去除原水中的硝基苯在過濾工藝中易造成濾池的堵塞，而粉末活性炭在水中有漂浮，不能充分有效去除原水中的硝基苯的問題，提供了一種采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，解決上述問題的具體技術(shù)方案本發(fā)明采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法的步驟如下步驟一、將成品木質(zhì)粉末活性炭用水制成均質(zhì)的懸浮狀木質(zhì)粉末活性炭乳液，向取水口處投加木質(zhì)粉末活性炭含量為20～80mg/L的乳液；步驟二、在穩(wěn)壓井后和反應(yīng)池前投加聚合鋁鐵(PAFC)混凝劑，混凝劑的投加量為40～80mg/L；
步驟三、將木質(zhì)粉末活性炭乳液與原水混合并輸入輸水管路內(nèi)隨水流流動，木質(zhì)粉末活性炭與原水流動接觸時間為2～3h；步驟四、混合后的水經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池、砂濾池和消毒后，即得到硝基苯含量為0.002～0.006mg/L的出水。
本發(fā)明采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的另一方法的步驟如下步驟一、將成品木質(zhì)粉末活性炭用水制成均質(zhì)的懸浮狀木質(zhì)粉末活性炭乳液，向取水口處投加木質(zhì)粉末活性炭含量為20～80mg/L的乳液；步驟二、在穩(wěn)壓井后和反應(yīng)池前投加FeCl3混凝劑，混凝劑的投加量為40～80mg/L；步驟三、將木質(zhì)粉末活性炭乳液與原水混合并輸入輸水管路內(nèi)隨水流流動，木質(zhì)粉末活性炭與原水流動接觸時間為2～3h；步驟四、混合后的水經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池、砂濾池和消毒后，即得到硝基苯含量為0.002～0.006mg/L的出水。
本發(fā)明能夠有效的去除原水中的硝基苯(原水中硝基苯的去除率在99.9％以上)，同時避免了吸附后的粉末活性炭在過濾工藝中造成的濾池堵塞或穿透并在出水中有漂浮殘留，從而保證出廠水水質(zhì)指標的合格，具有現(xiàn)有工藝無法比擬的優(yōu)越性；采用預(yù)投PAC的水處理技術(shù)比現(xiàn)行預(yù)投氯工藝在供水水質(zhì)安全性方面有了更高的保障(出水的硝基苯含量為0.002～0.006mg/L，遠遠低于國家飲用水標準)，同時增強了水中高錳酸鹽指數(shù)對芳香族化合物、天然有機物質(zhì)(NOM)和消毒副產(chǎn)物(DBPs)前驅(qū)物質(zhì)的去除效果，使出水的水質(zhì)更適于人飲用。
具體實施方式具體實施方式
一本實施方式方法的步驟如下步驟一、將成品木質(zhì)粉末活性炭顆粒，顆粒的目數(shù)為150～250目，用水制成均質(zhì)的懸浮狀木質(zhì)粉末活性炭乳液，采用計量裝置向取水口處投加木質(zhì)粉末活性炭含量為20～80mg/L的乳液；步驟二、在穩(wěn)壓井后和反應(yīng)池前投加聚合鋁鐵(PAFC)混凝劑，混凝劑的投加量為40～80mg/L；混凝劑作為混凝絮體的骨架，利于絮體的形成，使木質(zhì)粉末活性炭與水中的硝基苯充分接觸，達到充分吸附水中硝基苯的目的。
步驟三、將木質(zhì)粉末活性炭乳液與原水混合進入輸水管路內(nèi)一同流動，木質(zhì)粉末活性炭與原水流動接觸時間為2～3h；
步驟四、與木質(zhì)粉末活性炭乳液混合后的水經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池、砂濾池和消毒后，即得到硝基苯含量為0.002～0.006mg/L的出水。
木質(zhì)粉末活性炭投加量20～80mg/L，是原水中硝基苯含量超出國家飲用水標準值上限0.017mg/L的5～50倍的范圍的投加值范圍。
具體實施方式二本實施方式與具體實施方式
一的不同點是當原水中硝基苯含量超出國家飲用水標準值上限0.017mg/L的5倍時，步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為20mg/L的乳液；步驟二，聚合鋁鐵(PAFC)的投加量為50mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為3h。其它步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式三本實施方式與具體實施方式
一的不同點是原水中硝基苯含量超出國家飲用水標準值上限0.017mg/L的20倍時，步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為40mg/L的乳液；步驟二，聚合鋁鐵(PAFC)混凝劑的投加量為60mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為2.5h。其它步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式四本實施方式與具體實施方式
一的不同點是原水中硝基苯含量超出國家飲用水標準值上限0.017mg/L的50倍時，步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為70mg/L的乳液；步驟二，聚合鋁鐵(PAFC)的投加量為70mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為2h。其它步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式五本實施方式方法的步驟如下步驟一、將成品木質(zhì)粉末活性炭顆粒，顆粒的目數(shù)為150～250目，用水制成均質(zhì)的懸浮狀木質(zhì)粉末活性炭乳液，采用計量裝置向取水口處投加木質(zhì)粉末活性炭含量為20～80mg/L的乳液；步驟二、在穩(wěn)壓井后和反應(yīng)池前投加FeCl3混凝劑，混凝劑的投加量為40～80mg/L；混凝劑作為混凝絮體的骨架，利于絮體的形成，使木質(zhì)粉末活性炭與水中的硝基苯充分接觸，達到充分吸附水中硝基苯的目的。
步驟三、將木質(zhì)粉末活性炭乳液與原水混合進入輸水管路內(nèi)一同流動，木質(zhì)粉末活性炭與原水流動接觸時間為2～3h；步驟四、與木質(zhì)粉末活性炭乳液混合后的水經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池、砂濾池和消毒后，即得到硝基苯含量為0.002～0.006mg/L的出水。
具體實施方式六本實施方式與具體實施方式
五的不同點是當原水中硝基苯含量超出國家飲用水標準值上限0.017mg/L的5倍時，步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為20mg/L的乳液；步驟二，F(xiàn)eCl3的投加量為50mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為3h。其它步驟與具體實施方式
五相同。
具體實施方式七本實施方式與具體實施方式
五的不同點是原水中硝基苯含量超出國家飲用水標準值上限0.017mg/L的20倍時，步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為40mg/L的乳液；步驟二，F(xiàn)eCl3混凝劑的投加量為60mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為2.5h。其它步驟與具體實施方式
五相同。
具體實施方式八本實施方式與具體實施方式
五的不同點是原水中硝基苯含量超出國家飲用水標準值上限0.017mg/L的50倍時，步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為70mg/L的乳液；步驟二，F(xiàn)eCl3的投加量為70mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為2h。其它步驟與具體實施方式
五相同。
所述的PAC是商品化的干式PAC，在水源地取水口處采用濕式投加方式，利用水源地取水口處到凈水廠的輸送時間來完成PAC在原水中與硝基苯的充分混合和吸附，投加PAC與混凝劑的原水進入反應(yīng)池后，PAC又可作為混凝絮體的骨架，利于絮體的形成，同時調(diào)整混凝劑投量對混凝條件進行優(yōu)化，共同起到強化混凝、吸附硝基苯的效果，再經(jīng)過后續(xù)的沉淀(木質(zhì)粉末活性炭經(jīng)沉淀去除)、過濾和消毒環(huán)節(jié)后出水。
表一、不同硝基苯超標倍數(shù)下木質(zhì)粉末活性炭、混凝劑的投加量及出水硝基苯含量
權(quán)利要求
1.采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，其特性在于該方法的步驟如下步驟一、將成品木質(zhì)粉末活性炭用水制成均質(zhì)的懸浮狀木質(zhì)粉末活性炭乳液，向取水口處投加木質(zhì)粉末活性炭含量為20～80mg/L的乳液；步驟二、在穩(wěn)壓井后和反應(yīng)池前投加聚合鋁鐵(PAFC)混凝劑，混凝劑的投加量為40～80mg/L；步驟三、將木質(zhì)粉末活性炭乳液與原水混合并輸入輸水管路內(nèi)隨水流流動，木質(zhì)粉末活性炭與原水流動接觸時間為2～3h；步驟四、混合后的水經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池、砂濾池和消毒后，即得到硝基苯含量為0.002～0.006mg/L的出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，其特性在于木質(zhì)粉末活性炭顆粒的目數(shù)為150～250目。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為20mg/L的乳液；步驟二，聚合鋁鐵的投加量為50mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為3h。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為40mg/L的乳液；步驟二，聚合鋁鐵混凝劑的投加量為60mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為2.5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為70mg/L的乳液；步驟二，聚合鋁鐵的投加量為70mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為2h。
6.采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，其特性在于該方法的步驟如下步驟一、將成品木質(zhì)粉末活性炭用水制成均質(zhì)的懸浮狀木質(zhì)粉末活性炭乳液，向取水口處投加木質(zhì)粉末活性炭含量為20～80mg/L的乳液；步驟二、在穩(wěn)壓井后和反應(yīng)池前投加FeCl3混凝劑，混凝劑的投加量為40～80mg/L；步驟三、將木質(zhì)粉末活性炭乳液與原水混合并輸入輸水管路內(nèi)隨水流流動，木質(zhì)粉末活性炭與原水流動接觸時間為2～3h；步驟四、混合后的水經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池、砂濾池和消毒后，即得到硝基苯含量為0.002～0.006mg/L的出水。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，其特性在于木質(zhì)粉末活性炭顆粒的目數(shù)為150～250目。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6或7所述的采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為20mg/L的乳液；步驟二，F(xiàn)eCl3的投加量為50mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為3h。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6或7所述的采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為40mg/L的乳液；步驟二，F(xiàn)eCl3混凝劑的投加量為60mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為2.5h。
10.根據(jù)權(quán)利要求
6或7所述的采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，其特性在于步驟一，取木質(zhì)粉末活性炭含量為70mg/L的乳液；步驟二，F(xiàn)eCl3的投加量為70mg/L；步驟三，木質(zhì)粉末活性炭與原水接觸時間為2h。
專利摘要
采用粉末活性炭與混凝劑去除原水中硝基苯的方法，它涉及原水中硝基苯的去除方法。它解決了采用粉末活性炭去除原水中的硝基苯在過濾工藝中易造成濾池的堵塞和在水中漂浮，不能充分有效去除原水中的硝基苯的問題。本發(fā)明的方法為一、向取水口處投加20～80mg/l木質(zhì)粉末活性炭；二、反應(yīng)池前投加40～80mg/l的混凝劑；三、木質(zhì)粉末活性炭與原水混合并輸入輸水管路內(nèi)隨水流流動2～3h；四、混合后的水經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池、砂濾池和消毒后，即得到硝基苯含量為0.002～0.006mg/l的出水。本發(fā)明能夠有效的去除原水中的硝基苯(原水中硝基苯的去除率在99.9％以上)，同時避免了吸附后的粉末活性炭在過濾工藝中造成的濾池堵塞和水中的漂浮殘留，提高出水的水質(zhì)。
文檔編號C02F1/28GK1994927SQ200610151163
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月19日
發(fā)明者崔福義, 張悅, 趙志偉, 李偉光, 韓雪冬, 呂德全 申請人:哈爾濱工業(yè)大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan