一種再生水中痕量小分子有機物的去除方法技術

本發明專利技術公開了一種再生水中痕量小分子有機物的去除方法，所述方法為：將添加有氧化劑的反滲透再生水通入紫外氧化裝置中，在紫外光照射下氧化劑與再生水中痕量小分子有機物發生氧化還原反應；其中，氧化劑包括如下質量分數的組分：6.0％～7.0％雙氧水、40.0％～42.0％過二硫酸鹽、2.0％～3.0％氯胺和48.0％～50.0％水。本發明專利技術的去除方法工藝簡單，能夠有效去除再生水中痕量尿素，針對尿素初始濃度為60ppb～125ppb的再生水，能夠使產水中尿素濃度降低到5ppb，從而實現再生水回用于電子超純水的制備。純水的制備。純水的制備。

【技術實現步驟摘要】
一種再生水中痕量小分子有機物的去除方法


[0001]本專利技術涉及一種再生水中痕量小分子有機物的去除方法。

技術介紹

[0002]現有工業廢水/污水廠尾水再生處理工藝主要為超濾(UF)和反滲透(RO)相結合的方式，該方式可有效去除廢水中的大部分總有機碳(TOC)、總溶解固體(TDS)等污染物，從而產出較高品質的再生水。經UF+RO處理的再生水TOC濃度很低(一般TOC＜1mg/L)。再生水可用于一般工業生產、農業灌溉、城市景觀以及地下水補充等，但對于集成電路、平板顯示、新能源等對生產原水要求較高的電子/新能源等行業來說，再生水無法直接回用于電子超純水的制備，主要是因為RO產水的TOC多為小分子有機物，在現有超純水制備系統中難以得到有效去除：活性炭、離子交換樹脂、反滲透、TOC
?
UV等工藝單元對小分子有機物的處理作用有限，去除率僅為10％～20％，因此再生水中的小分子有機物將導致超純水系統產水TOC超標，最終會對電子產品良率造成較大影響。
[0003]經UF+RO處理后的再生水中小分子有機物主要為尿素、三鹵甲烷等分子量小、不帶電荷的中性有機物，其中以尿素占比最大。典型市政污水廠尾水經反滲透后，水中尿素濃度一般為80ppb～120ppb，遠高于市政自來水中的尿素濃度(10ppb～30ppb)。因此需要在再生水回用于電子超純水制備之前就將再生水中的痕量小分子有機物，尤其是尿素進行有效去除。大多數降解水體中有機物的方法對于有機物濃度處理下限值是有機物濃度為1ppm左右，而再生水中小分子有機物濃度為80ppb～120ppb，遠遠低于常規處理水體中高濃度有機物的處理下限值。現有再生水中痕量小分子有機物的處理方法存在工藝復雜、易引發其他問題以及去除率低的問題。

技術實現思路

[0004]專利技術目的：本專利技術的目的是提供一種工藝簡單、去除率高的再生水中痕量小分子有機物的去除方法。
[0005]技術方案：本專利技術所述的再生水中痕量小分子有機物的去除方法，將添加有氧化劑的反滲透再生水通入紫外氧化裝置中，在紫外光照射下氧化劑與再生水中痕量小分子有機物發生氧化還原反應；其中，氧化劑包括如下質量分數的組分：6.0％～7.0％雙氧水、40.0％～42.0％過二硫酸鹽、2.0％～3.0％氯胺和48.0％～50.0％水。
[0006]其中，反應時間為30～300s。反應時間越充分，去除效果越好。
[0007]其中，氧化劑有效成分濃度與再生水中尿素濃度的關系式為：Y＝5.1ln(X)+2.9，X為再生水中尿素濃度，單位ppb；Y為氧化劑中有效成分總濃度，單位ppm。有效成分總濃度與去除效果正相關，在一定范圍內有效成分總濃度越高，去除效果越好。
[0008]其中，紫外光照射劑量與再生水中尿素濃度的關系式為：Z＝3.4X
0.8
；式中，X為再生水中尿素濃度，單位ppb；Z為紫外光照射劑量，單位mJ/cm2。紫外光在反應中起催化劑作用，足夠照射劑量的紫外光才能保證在短時間內氧化劑充分分解產生自由基，從而實現更
好的催化效果。
[0009]其中，所述再生水采用如下方法得到：將收集的污水廠尾水依次通過多介質過濾器、保安過濾器、超濾裝置和反滲透裝置，得到再生水。
[0010]其中，將氧化還原反應后的產水通入樹脂柱中，通過檢測樹脂柱出水的TOC濃度，經換算得到氧化還原反應后產水中的尿素濃度。樹脂柱出水TOC濃度與氧化還原反應后產水中尿素濃度的關系式為：W＝0.2X+1.3；式中，X為氧化還原反應后產水中尿素濃度，單位ppb；W為樹脂柱出水TOC濃度，單位ppb。
[0011]其中，所述樹脂柱內填充有強酸陽離子交換樹脂和強堿陰離子交換樹脂。
[0012]本專利技術氧化劑與傳統單一氧化劑去除尿素的方式不同，克服了傳統單一氧化劑自由基產生量低、反應時間長的缺點，通過紫外光的催化作用，三個氧化劑彼此激發產生大量的自由基，且均為具有強氧化能力自由基，硫酸根自由基、羥基自由基、氯自由基，三個自由基原位協同氧化還原尿素。
[0013]有益效果：相比于現有技術，本專利技術具備的顯著優點為：本專利技術的去除方法工藝簡單，能夠有效去除再生水中痕量尿素，針對尿素初始濃度為60ppb～125ppb的再生水，能夠使產水中尿素濃度降低到5ppb，從而實現再生水回用于電子超純水的制備。
附圖說明
[0014]圖1為水體中尿素濃度與水體TOC濃度的關系圖。
具體實施方式
[0015]實施例1
[0016]將經過UF+RO處理后得到的再生水投加氧化劑后通入紫外氧化裝置，紫外氧化裝置中安裝有紫外燈管，通過紫外燈管對添加有氧化劑的再生水進行照射，氧化劑包括如下質量分數的組分：6.0％雙氧水、42.0％過二硫酸鹽、2.0％氯胺和50.0％水。
[0017]再生水中尿素濃度為123ppb；
[0018]氧化劑的加入量為Y＝5.1ln(123)+2.9＝27.4ppm，取30ppm(30ppm是指氧化劑中三個有效成分
?
雙氧水、過二硫酸鹽和氯胺的總濃度)；
[0019]紫外氧化裝置中水力停留時間為120s；
[0020]照射劑量為Z＝3.4(123)
0.8
＝159.7mJ/cm2，取160mJ/cm2；
[0021]經檢測，產水TOC濃度為16.8ppb。
[0022]將產水通入樹脂柱，經檢測，樹脂柱出水的TOC濃度為6.9ppb，尿素濃度為27ppb；尿素去除率為78.05％。經換算，產水中尿素含量X＝(6.9
?
1.3)/0.2＝28ppb，極差為1，相對偏差3.7％，公式具有指導意義。
[0023]實施例2
[0024]將經過UF+RO處理后得到的再生水投加氧化劑后通入紫外氧化裝置，紫外氧化裝置中安裝有紫外燈管，通過紫外燈管對添加有氧化劑的再生水進行照射，氧化劑包括如下質量分數的組分：6.0％雙氧水、42.0％過二硫酸鹽、2.0％氯胺和50.0％水。
[0025]再生水中尿素濃度為83ppb；
[0026]氧化劑的加入量為Y＝5.1ln(83)+2.9＝25.4ppm，取25ppm；
[0027]紫外氧化裝置中水力停留時間為120s；
[0028]照射劑量為Z＝3.4(83)
0.8
＝116.6mJ/cm2，取119mJ/cm2；
[0029]經檢測，產水TOC濃度為10.9ppb。
[0030]將產水通入樹脂柱，經檢測，樹脂柱出水的TOC濃度為3.7ppb，尿素濃度為13ppb；尿素去除率為84.34％。經換算，產水中尿素含量X＝(3.7
?
1.3)/0.2＝12ppb，極差為1，相對偏差8.3％，公式具有指導意義。
[0031]實施例3
[0032]將經過UF+RO處理后得到的再生水投加氧化劑后通入紫外氧化裝置，紫外氧化裝置中安裝有紫外燈管，通過紫外燈管對本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種再生水中痕量小分子有機物的去除方法，其特征在于：將添加有氧化劑的反滲透再生水通入紫外氧化裝置中，在紫外光照射下氧化劑與再生水中痕量小分子有機物發生氧化還原反應；其中，氧化劑包括如下質量分數的組分：6.0％～7.0％雙氧水、40.0％～42.0％過二硫酸鹽、2.0％～3.0％氯胺和48.0％～50.0％水。2.根據權利要求1所述的再生水中痕量小分子有機物的去除方法，其特征在于：氧化劑中有效成分濃度與再生水中尿素濃度的關系式為：Y＝5.1ln(X)+2.9；式中，X為再生水中尿素濃度，單位ppb；Y為氧化劑中有效成分濃度，單位ppm。3.根據權利要求1所述的再生水中痕量小分子有機物的去除方法，其特征在于：紫外光照射劑量與再生水中尿素濃度的關系式為：Z＝3.4X
0.8
；式中，X為再生水中尿素濃度，單位ppb；Z為紫外光照射劑量，單位mJ/cm2。4.根據權利要求1所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：熊江磊，陳煒彧，蔣士龍，周偉，袁潤博，
申請(專利權)人：江蘇中電創新環境科技有限公司，
類型：發明
國別省市：