一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明往待處理水中投加脫氮藥劑，混合均勻后再經(jīng)紫外光輻照；或?qū)⒋幚硭胱贤夤夥磻髦校苯釉谧贤夤夥磻髦型都用摰巹?，完成脫氮處理；其中，所用紫外光的波長小于400nm；所用脫氮藥劑由亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、二氧化硫、焦亞硫酸鹽、焦亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽、硫化物、硫氫化鈉、亞鐵離子和鐵離子中的一種或幾種組成；所述的脫氮藥劑按照脫氮藥劑所含的硫和待處理水中氮污染物所含的氮的摩爾當量比為0.1～100：1的比例投加。本發(fā)明實現(xiàn)了對水中硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、硝基取代有機物、亞硝基取代化合物和偶氮類化合物的高效和無害化去除的目的。
【專利說明】一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用去除水中硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、硝基取代有機物、亞硝基取代化合物和偶氮類化合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，大量的硝態(tài)氮通過工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)化肥和市政污水等方式進入環(huán)境，造成土壤、地表水、海水和地下水的嚴重污染。含氮污染物具有較強的毒性，不僅能夠引發(fā)藍嬰綜合癥，通過微生物代謝、化學還原等過程，還會轉(zhuǎn)化為高毒性的亞硝酸鹽和亞硝胺類等導致糖尿病、生殖毒性及癌癥的發(fā)生；且氮污染還與多種流行病明顯相關(guān)，危害公共健康。此外，氮類污染物還會促成藻類的大規(guī)模爆發(fā)而引起水體富營養(yǎng)化污染。環(huán)境中氮類污染物的污染已經(jīng)引起了國際上的廣泛關(guān)注。因此，亟需對水中的氮類污染物進行有效控制。
[0003]目前，去除氮類污染物的方法主要有:微生物代謝、離子交換、納濾及反滲透、空氣吹脫、電化學、光催化、吸附劑吸附、零價金屬體系和多種技術(shù)的耦合聯(lián)用等方法。
[0004]微生物利用氮類化合物作為電子受體/供體而對其進行硝化/反硝化脫氮，對環(huán)境友好且成本較低，因而大規(guī)模應用于市政污水及工業(yè)廢水的脫氮處理。但是微生物代謝過程速度較慢，對水中碳氮磷的比例要求較高，往往需要投加合適的碳源及磷源以維持微生物的代謝活性；且殘留的有機碳及脫落的微生物還會對水質(zhì)產(chǎn)生潛在的風險，因此該方法的應用范圍受到很大限制。
[0005]空氣吹脫法作為高濃度氨氮廢水的預處理方法，只能實現(xiàn)氨氮的脫除，且填料層易結(jié)垢、吹脫效率低，還需回調(diào)廢水PH值，方法復雜?；钚蕴课?、離子交換與反滲透能夠?qū)崿F(xiàn)水中氮類污染物的濃縮，但脫附液和濃水中的污染物仍需進一步脫氮處理，成本較高，產(chǎn)生的再生液必須處理，否則會引起二次污染。
[0006]電化學法利用特殊的電極催化材料(如Pt)可以實現(xiàn)對氮類污染物的氧化還原降解且具有較高的選擇性。但是目前仍缺乏高穩(wěn)定和高活性的廉價電極材料，且該方法對電解質(zhì)要求較高并會產(chǎn)生很多毒性副產(chǎn)物。
[0007]光催化體系能夠通過產(chǎn)生活性物種而實現(xiàn)氮污染物的去除，其效率取決于催化劑組成成分與表面性質(zhì)，但是目前的催化劑量子效率偏低，往往需要有機物消耗光生空穴來提高催化效果；催化劑易流失不易回收難再利用，催化劑易失活，系統(tǒng)穩(wěn)定性較差等問題嚴重制約該技術(shù)的大規(guī)模應用。
[0008]零價金屬高效廉價且能用于地下水的原位修復，但是該方法往往需要貴金屬催化劑的參與，如Pd和Pt。零價金屬的脫氮效能取決于金屬粒徑及催化劑在金屬表面的分散性。納米金屬易團聚且極易被空氣氧化而失效；釋放的重金屬離子會造成水質(zhì)二次污染；且會產(chǎn)生大量的具有毒性的氨氮(其飲用水中的控制指標為0.5mg/L)而無法實現(xiàn)完全脫氮。這些因素嚴重限制了零價金屬體系的進一步應用。[0009]光化學處理技術(shù)是一類較為安全高效的綠色技術(shù)。作為一種高效的殺菌技術(shù)，紫外輻照已經(jīng)大規(guī)模地用于飲用水和污水的深度處理中。如中國專利號為ZL201110088339.8的專利公開了一種同步去除水中氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的方法，該申請案是將待處理水體通過pH調(diào)節(jié)和溶解氧控制后，用波長為150nm~260nm的紫外光照進行處理，操作簡單、運行安全。但該申請案其紫外光譜中能用于脫氮的比例很小，能量利用率很低(小于5%)，且成本較高，如何提高紫外光的有效利用效率和脫氮效率是該申請案仍需解決的問題，目前仍難于推廣應用。
[0010]中國專利申請?zhí)?01110281885.3，申請日為2011年11月2日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種基于過硫酸鹽/光聯(lián)用去除水中含氮消毒副產(chǎn)物的方法，該申請案通過向水中投加過硫酸鹽或者其相關(guān)的復合藥劑，并利用紫外輻照，產(chǎn)生大量的氧化性的硫酸根自由基進攻含氮消毒副產(chǎn)物，實現(xiàn)脫氮、脫鹵，使用安全，無毒副產(chǎn)物產(chǎn)生。但該申請案不能實現(xiàn)對水中硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮以及總氮的有效去除。綜上所述，水的無害化脫氮仍是目前水處理領(lǐng)域的一個巨大挑戰(zhàn)，亟需開發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)氮的無害化轉(zhuǎn)化的處理技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0012]本發(fā)明針對現(xiàn)有水中脫氮技術(shù)脫氮效率低、操作復雜、成本較高、易產(chǎn)生毒性中間產(chǎn)物的技術(shù)問題，提供了一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種高效且無害的脫氮方法，可以充分利用整個紫外波譜的紫外光，大大提高了紫外光的利用效率。
[0013]2.技術(shù)方案
[0014]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0015]本發(fā)明的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，往待處理水中投加脫氮藥劑，混合均勻后再經(jīng)紫外光輻照；或?qū)⒋幚硭胱贤夤夥磻髦?，直接在紫外光反應器中投加脫氮藥劑，完成脫氮處理；其中，所用紫外光的波長小于400nm;所用脫氮藥劑由亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、二氧化硫、焦亞硫酸鹽、焦亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽、硫化物、硫氫化鈉、亞鐵離子和鐵離子中的一種或幾種組成；所述的脫氮藥劑按照脫氮藥劑所含的硫和待處理水中氮污染物所含的氮的摩爾當量比為0.1~100:1的比例投加。
[0016]更進一步地，待處理水接受紫外光輻照的水力停留時間為0.01~300min ;使用紫外光劑量為0.1~10kJ/cm2。
[0017]更進一步地，所述的亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、焦亞硫酸鹽、焦亞硫酸氫鹽和硫代硫酸鹽的陽離子均為鈉離子、鉀離子、氨根離子或鈣離子中的一種；所述的硫化物的陽離子為鈉離子、鉀離子或氨根離子中的一種。
[0018]更進一步地，使用紫外光反應器處理所述待處理水時，紫外光反應器中待處理水溶液的水力學條件為:雷諾數(shù)Re>100。
[0019]更進一步地，所述的待處理水的水質(zhì)條件要求濁度小于30NTU，溫度范圍為O~IOO0C, pH范圍為I~14，對254nm波長光的吸光度小于10cm—1。
[0020]更進一步地，所用的光源為紫外汞燈、汞齊燈、準分子激發(fā)燈、鹵素燈、激光、X射線、α射線、β射線和Y射線中的一種或幾種組合。[0021]3.有益效果
[0022]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0023](I)本發(fā)明的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，節(jié)能高效，可以充分利用整個紫外波譜的紫外光，大大提高了光能利用率；成本較低，運行經(jīng)濟，無須昂貴的催化劑和吸附劑；適用范圍廣，可用于飲用水、污水、工業(yè)廢水、回用中水、海水和地下水等多種水體的脫氮；
[0024](2)本發(fā)明的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，啟動快速、運行穩(wěn)定，可以根據(jù)不同水力學條件，靈活方便地設(shè)計光反應器，且可以通過控制水力停留時間或紫外光劑量的方式應變較寬范圍內(nèi)污染物負荷的波動，從而達到高效經(jīng)濟的處理效果；
[0025](3)本發(fā)明的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，安全可靠，無毒性中間產(chǎn)物生成，最終產(chǎn)物為無害的氮氣，不會產(chǎn)生二次污染；且操作簡單，運行方便，可實現(xiàn)自動控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實施例1中脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用去除硝酸鹽的效果圖；
[0027]圖2是本發(fā)明實施例2中脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用去除亞硝酸鹽的效果圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實施例4中脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用去除硝基苯的效果圖；
[0029]圖4是本發(fā)明實施例 5中脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用去除亞硝基二甲胺的效果圖；
[0030]圖5是本發(fā)明實施例6中脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用去除偶氮染料橙黃7 (A07)的效果圖。
【具體實施方式】
[0031]為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述。
[0032]實施例1
[0033]結(jié)合附圖，本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，處理的氮類污染物對象可為硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、硝基取代有機物、亞硝基取代化合物和偶氮類化合物，對待處理水的酸堿性沒有限制，適用范圍廣，可用于飲用水、污水、工業(yè)廢水、回用中水、海水和地下水等多種水體的脫氮。
[0034]本實施例主要證明該脫氮方法對以水中硝酸鹽為代表的氮類污染物去除，待處理水中硝酸鹽初始濃度為6.4mg/L,水溶液pH為9.2，水溫為25°C，濁度小于30NTU，對254nm波長光的吸光度小于lOcm-1。本實施例所用脫氮藥劑可以由以下幾種化合物根據(jù)污染物的種類與性質(zhì)，通過調(diào)配各化合物的比例而選擇性地復合而成:亞硫酸鹽(陽離子為鈉離子、鉀離子、氨根離子或鈣離子)、亞硫酸氫鹽(陽離子為鈉離子、鉀離子、氨根離子或鈣離子)、二氧化硫、焦亞硫酸鹽(陽離子為鈉離子、鉀離子、氨根離子或鈣離子)、焦亞硫酸氫鹽(陽離子為鈉離子、鉀離子、氨根離子或鈣離子)、硫代硫酸鹽(陽離子為鈉離子、鉀離子、氨根離子或鈣離子)、硫化物(陽離子為鈉離子、鉀離子或氨根離子)、硫化氫鈉、鐵離子和亞鐵離子，本實施例中脫氮藥劑選用亞硫酸鈉。該脫氮藥劑的投加濃度按脫氮藥劑所含硫和待處理水中氮污染物所含氮的摩爾當量比為0.1:1的比例投加。因此，本實施例通過計量泵往待處理水體中投加固體粉末狀脫氮藥劑64mg/L (以脫氮藥劑中所含硫計),充分混合IOmin至混合均勻，然后將待處理水導入到柱狀光反應器中，水力停留時間和紫外劑量取決于脫氮藥劑的投加量、氮類污染物的濃度、水質(zhì)本底及出水水質(zhì)要求，本實施例用低壓紫外汞燈(功率10W)進行表面輻照處理，水力停留時間為20分鐘能夠達到最佳處理效果。本實施例光反應器需要根據(jù)具體的水質(zhì)本底、水力條件和紫外光通量分布情況而優(yōu)化設(shè)計。為保證在光反應器中具有穩(wěn)定高效的脫氮效率，光反應器中溶液的水力學條件為:雷諾數(shù)Re>100。
[0035]本實施例選用波長小于400nm的紫外光譜。在該波長范圍內(nèi)的紫外光輻照下，脫氮藥劑吸收紫外光能后可以實現(xiàn)水中硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、硝基取代有機物、亞硝基取代化合物和偶氮類化合物的高效去除。其脫氮原理主要有以下三種:(1)能量遷移:脫氮藥劑吸收紫外光能被活化后，處于激發(fā)態(tài)，與靠近它的含氮類污染物發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，并將能量轉(zhuǎn)移給含氮污染物而使其活化，活化后的氮類污染物很不穩(wěn)定而進一步發(fā)生分解，從而實現(xiàn)含氮類污染物去除的目的；(2)電子轉(zhuǎn)移:受紫外光激發(fā)而活化的脫氮藥劑也可以與氮類污染物發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應，自身發(fā)生氧化反應，同時氮類污染物接受電子后，會進一步發(fā)生還原反應而實現(xiàn)降解；(3)還原性活性物種:脫氮藥劑在激發(fā)活化過程中會產(chǎn)生高活性物種，包括水合電子、亞硫酸根自由基、硫自由基和氫原子，它們會與含氮類污染物發(fā)生極其快速的還原反應，并最終使其分解為無害的氮氣，從而實現(xiàn)高效無害化脫氮的目的。針對不同的含氮污染物，上述三種脫氮機理可能會同時發(fā)生作用，而對于硝基取代有機物、亞硝基取代化合物和偶氮類化合物而言，由于它們具有較強烈的吸光能力，因此能量遷移和電子轉(zhuǎn)移兩種機理會占主導；而對硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和氨氮的去除而言，活性物種主導的氧化還原反應會占主導作用。又由于一般而言氮污染物具有孤對電子或者不飽和鍵的η電子，在300nm以下具有強烈的紫外吸收，同時本實施例使用的脫氮藥劑在較寬波譜范圍內(nèi)(<400nm)也具有強烈的紫外吸收，因此，本實施例能夠充分利用整個紫外波譜的紫外光，大大提高了光能利用率。
[0036]本實施例的脫氮效果如圖1所示。相比較直接紫外光解，本實施例所采用的脫氮方法可以在20分鐘內(nèi)使硝酸鹽降解90%以上，實現(xiàn)了水中硝酸鹽的高效脫除。本實施例的脫氮方法成本較低，運行經(jīng)濟，無須昂貴的催化劑和吸附劑，安全可靠，無毒性中間產(chǎn)物生成，最終產(chǎn)物為無害的氮氣，不會產(chǎn)生二次污染；且操作簡單，運行方便，可實現(xiàn)自動控制。
[0037]實施例2
[0038]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例1，不同之處在于:本實施例的處理對象為亞硝酸鹽氮，使用的脫氮藥劑為由亞硫酸鈉(或亞硫酸氫鈉)與氫氧化鈉復合而成，其中，亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉95%，氫氧化鈉5%。該配方簡單易行且成本經(jīng)濟，還可以實現(xiàn)體系中活性物種的高效定向轉(zhuǎn)化進而實現(xiàn)高效脫氮。脫氮藥劑的投加濃度按脫氮藥劑所含硫和待處理水中氮污染物所含氮的摩爾當量比為20:1的比例投加，脫氮藥劑先在溶解池中溶解再通過計量泵投加到待處理水中，混合充分后進入光反應器進一步處理。紫外光采用浸沒輻照方式，紫外光劑量為lkj/cm2，水力停留時間為30min。本實施例的處理效果參見圖2，可見本實施例在20分鐘內(nèi)可以達到100%的亞硝酸鹽去除效率。
[0039]實施例3
[0040]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例1，不同之處在于:本實施例的處理對象為氨氮。使用的脫氮藥劑由焦亞硫酸鈉90%和硫代硫酸鈉10%組成。脫氮藥劑的投加濃度按脫氮藥劑所含硫和待處理水中氮污染物所含氮的摩爾當量比為100:1的比例投加，脫氮藥劑先在溶解池中溶解再通過計量泵直接投加到光反應器中，通過改善光反應器內(nèi)部的水利條件達到與待處理水的均勻混合，并同時實現(xiàn)脫氮處理。紫外光采用過流輻照方式，光源采用準分子激發(fā)燈，紫外光劑量為10kJ/Cm2，水力停留時間為15min。本實施例可以達到90%的氨氮去除效率，可以實現(xiàn)氨氮的高效去除。
[0041]實施例4
[0042]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例1，不同之處在于:本實施例的處理對象為以硝基苯為代表的硝基取代有機物。使用的脫氮藥劑由亞硫酸鈉20%、亞硫酸氫鈉20%、二氧化硫10%、焦亞硫酸鈉20%、焦亞硫酸氫鈉5%、硫代硫酸鈉10%、硫化鈉5%、硫氫化鈉5%、亞鐵離子3%和鐵離子2%復合而成。該配方可以在紫外輻照下獲得最高的反應活性和量子產(chǎn)率，實現(xiàn)對氮類污染物最高效率的去除。待處理水中pH為8，水溫為60°C，濁度小于28NTU，對254nm波長光的吸光度小于9.5cm^0固態(tài)粉末狀脫氮藥劑直接投加到待處理水中，混合充分后進入光反應器進一步處理。光源采用激光，紫外光劑量為0.lkj/cm2，水力停留時間為15min。本實施例的處理效果見圖3，本實施例可實現(xiàn)硝基苯的100%去除?？梢姳緦嵤├拿摰椒▽τ谙趸〈袡C物具有很高的去除效能。
[0043]實施例5
[0044]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例1，不同之處在于:本實施例的處理對象為以亞硝基二甲胺為代表的亞硝基取代化合物，使用的脫氮藥劑由硫代硫酸鈉95%和氫氧化鈉5%復合而成。受紫外光輻照的時間為2min。處理效果參見圖4，本實施例可實現(xiàn)亞硝基二甲胺的100%去除?？梢姳緦嵤├拿摰椒▽τ趤喯趸〈衔锞哂泻芨叩娜コ堋?br> [0045]實施例6
[0046]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例1，不同之處在于:本實施例的處理對象為以偶氮染料橙黃7 (A07)為代表的偶氮類化合物。使用的脫氮藥劑由二氧化硫60%和氫氧化鈉40%復合而成。受紫外光輻照的時間為15min。處理效果參見圖5，本實施例可實現(xiàn)偶氮染料A07的100%去除?？梢姳緦嵤├拿摰椒▽τ谂嫉惢衔锞哂泻芨叩娜コ堋?br> [0047]實施例7
[0048]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例1，不同之處在于:本實施例的處理對象為硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、硝基取代化合物、亞硝基取代化合物和偶氮類有機物的復合污染物。使用的脫氮藥劑由硫化鈉90%與氫氧化鈉10%復合而成。脫氮藥劑的投加量為1000mg/L，水力停留時間為300分鐘，紫外光計量為lOkJ/cm2。本實施例可以達到95%的氮去除效率，可以實現(xiàn)氮的高效去除。
[0049]實施例8
[0050]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸氫鈉、或二氧化硫、或焦亞硫酸鈉、或焦亞硫酸氫鈉、或硫代硫酸鈉、或硫化鈉、或硫氫化鈉。
[0051]實施例9
[0052]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸鉀、或亞硫酸氫鉀、或焦亞硫酸鉀、或焦亞硫酸氫鉀、或硫代硫酸鉀、或硫化鉀。
[0053]實施例10
[0054]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸鈣、或亞硫酸氫鈣、或焦亞硫酸鈣、或焦亞硫酸氫鈣、或硫代硫酸鈣、或硫化鈣。
[0055]實施例11
[0056]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸氨、或亞硫酸氫氨、或焦亞硫酸氨、或焦亞硫酸氫氨、或硫代硫酸氨、或硫化氨。
[0057]實施例12
[0058]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，其中亞硫酸鈉的比例為50%。
[0059]實施例13
[0060]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸鉀和亞硫酸氫鉀，其中亞硫酸鉀的比例為50%。
[0061]實施例14
[0062]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸鈣和亞硫酸氫鈣，其中亞硫酸鈣的比例為60%。
[0063]實施例15
[0064]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸氨和亞硫酸氫氨，其中亞硫酸氨的比例為75%。
[0065]實施例16
[0066]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為焦亞硫酸鈉和焦亞硫酸氫鈉，其中焦亞硫酸鈉的比例為60%。
[0067]實施例17
[0068]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為焦亞硫酸鉀和焦亞硫酸氫鉀，其中焦亞硫酸鉀的比例為50%。
[0069]實施例18
[0070]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為焦亞硫酸鈣和焦亞硫酸氫鈣，其中焦亞硫酸鈣的比例為30%。
[0071]實施例19
[0072]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為焦亞硫酸氨和焦亞硫酸氫氨，其中焦亞硫酸氨的比例為20%。
[0073]實施例20
[0074]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸鈉、或亞硫酸鉀、或亞硫酸鈣、或亞硫酸氨，與二氧化硫復合而成，其中二氧化硫的比例為80%。
[0075]實施例21 [0076]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸鈉、或亞硫酸鉀、或亞硫酸鈣、或亞硫酸氨，與焦亞硫酸鈉復合而成，其中焦亞硫酸鈉的比例為75%。
[0077]實施例22
[0078]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例21，不同之處在于:脫氮藥劑配方中利用焦亞硫酸鉀、或焦亞硫酸鈣、或焦亞硫酸氨、或焦亞硫酸氫鈉、或焦亞硫酸氫鉀、或焦亞硫酸氫鈣、或焦亞硫酸氫鈉替代焦亞硫酸鈉。
[0079]實施例23
[0080]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例21，不同之處在于:脫氮藥劑配方中利用硫化鈉、或硫化鉀、或硫化鈣、或硫化氨、或硫氫化鈉、或焦亞硫酸氫鈉、或焦亞硫酸氫鉀、或焦亞硫酸氫鈣、或焦亞硫酸氫鈉替代焦亞硫酸鈉。
[0081]實施例24
[0082]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例21，不同之處在于:脫氮藥劑配方中利用硫代硫酸鈉、或硫代硫酸鉀、或硫代硫酸鈣、或硫代硫酸氨替代焦亞硫酸鈉。
[0083]實施例25
[0084]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉、硫化鈉、硫氫化鈉、二氧化硫、焦亞硫酸鈉和焦亞硫酸氫鈉按照亞硫酸鈉75%的當量比例(以硫計)復合而成。
[0085]實施例26
[0086]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例25，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸鉀、亞硫酸氫鉀、硫代硫酸鉀、硫化鉀、硫氫化鈉、二氧化硫、焦亞硫酸鉀和焦亞硫酸氫鉀按照亞硫酸鉀90%的當量比例(以硫計)復合而成。
[0087]實施例27
[0088]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例25，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸鈣、亞硫酸氫鈣、硫代硫酸鈣、硫化鈣、硫氫化鈉、二氧化硫、焦亞硫酸鈣和焦亞硫酸氫鈣按照亞硫酸鈣85%的當量比例(以硫計)復合而成。
[0089]實施例28
[0090]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例25，不同之處在于:脫氮藥劑配方為亞硫酸氨、亞硫酸氫氨、硫代硫酸氨、硫化氨、硫氫化鈉、二氧化硫、焦亞硫酸氨和焦亞硫酸氫氨按照亞硫酸氨80%的當量比例(以硫計)復合而成。
[0091]實施例29
[0092]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，與實施例7至28不同的是:脫氮藥劑配方中加入了氯化亞鐵和硫酸亞鐵中的一種或兩種。
[0093]實施例30
[0094]本實施例的一種 脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，與實施例7至28不同的是:脫氮藥劑配方中加入了氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵和高氯酸鐵中的一種或幾種。
[0095]實施例31
[0096]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:采用的光源為低壓紫外汞燈、中壓紫外汞燈、高壓紫外汞燈、汞齊燈、準分子激發(fā)燈、鹵素燈、激光、X射線、α射線、β射線和Υ射線中的一種或幾種組合。
[0097]實施例32
[0098]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:待處理水的pH值范圍為1-14。
[0099]實施例33
[0100]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:待處理水的溫度范圍為o-1oo°c。
[0101]實施例34
[0102]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:待處理水為飲用水。
[0103]實施例35
[0104]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:待處理水為污水。
[0105]實施例36
[0106]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:待處理水為地下水。
[0107]實施例37
[0108]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:待處理水為海水。
[0109]實施例38
[0110]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:待處理水為工業(yè)廢水。
[0111]實施例39
[0112]本實施例的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，基本同實施例7，不同之處在于:待處理水為回用中水。
【權(quán)利要求】
1.一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，其特征在于:往待處理水中投加脫氮藥劑，混合均勻后再經(jīng)紫外光輻照；或?qū)⒋幚硭胱贤夤夥磻髦?，直接在紫外光反應器中投加脫氮藥劑，完成脫氮處理；其中，所用紫外光的波長小于400nm;所用脫氮藥劑由亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、二氧化硫、焦亞硫酸鹽、焦亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽、硫化物、硫氫化鈉、亞鐵離子和鐵離子中的一種或幾種組成；所述的脫氮藥劑按照脫氮藥劑所含的硫和待處理水中氮污染物所含的氮的摩爾當量比為0.1~100:1的比例投加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，其特征在于:待處理水接受紫外光輻照的水力停留時間為0.01~300min ;使用紫外光劑量為0.1~IOkJ/2cm
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，其特征在于:所述的亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、焦亞硫酸鹽、焦亞硫酸氫鹽和硫代硫酸鹽的陽離子均為鈉離子、鉀離子、氨根離子或鈣離子中的一種；所述的硫化物的陽離子為鈉離子、鉀離子或氨根離子中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，其特征在于:使用紫外光反應器處理所述待處理水時，紫外光反應器中待處理水溶液的水力學條件為:雷諾數(shù)Re>100。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，其特征在于:所述的待處理水的水質(zhì)條件要求濁度小于30NTU，溫度范圍為O~100°C，pH范圍為I~14，對254nm波長光的吸光度小于10cm—1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種脫氮藥劑與紫外光聯(lián)用的脫氮方法，其特征在于:所用的光源為紫外汞燈、汞齊燈、準分子激發(fā)燈、鹵素燈、激光、X射線、α射線、β射線和Y射線中的一種或幾種組合。
【文檔編號】C02F1/70GK103787448SQ201410058821
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】潘丙才, 李旭春, 滕龍 申請人:南京大學