专利名称：吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法
技术领域：
本发明涉及去除原水中乙苯的方法。
背景技术：
乙苯是一种挥发性人工合成有机化合物，为无色液体，具有芳香气味，乙苯主要用于生产苯乙烯，并广泛用作化工原料和溶剂，使用乙苯的工厂是环境中乙苯的主要污染源。贮运过程中发生的翻车、容器破裂等意外事故，也会造成严重的乙苯污染，它是城市水源水突发水质污染的重要风险污染物质之一 。
目前应对原水中突发乙苯污染的饮用水应急处理方法主要为向原水中投加粉末活性炭，但其存在以下缺点 一、粉末活性炭对原水中乙苯的去处能力较低(若将乙苯浓度降低至
0. 3mg/L以下，投加100mg/L的粉末活性炭吸附30min所能吸附处理的水中乙苯最大浓度为7.5mg/L)，对乙苯吸附容量受原水中天然有机物的影响大，往往需要较大的粉末活性炭投量才能使出水水质达标；二、大量投量的粉末活性炭对后续水处理单元造成不利影响，如增加了混凝剂投量、縮短了沉淀池排泥周期、增加了滤池反冲洗次数、未沉淀的粉末活性炭穿透滤池进入管网；三、处理费用高。
发明内容
本发明为了解决现有原水中突发乙苯污染的饮用水应急处理采用投加粉末活性炭存在粉末活性炭对原水中乙苯的去处能力较低、投加量大、对后续水处理单元造成不利影响以及处理费用高的问题，而提供吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法。
吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按以下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.2 5.2min; 二、向吹脱后的每升原水中投加5 30mg的粉末炭，吸附时间为0.2 24h，即完成吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为l 5mm的气泡，气水体积比(指每小时通入的气体量与每小时水量的比值)为10 50 : 1;步骤二中粉末炭为木质碳或煤质碳
本发明将吹脱和吸附联合应用；吹脱的基本原理是气液相平衡和传质速度理论，它是利用了乙苯的挥发性将乙苯从水相转移至气相，从而达到降低水中乙苯浓度的目的。吸附也属于一种传质过程，它是利用粉末炭表面分子或原子对水中乙苯的吸附作用力将其从水中吸附到粉末炭表面，从而达到了降低水中乙苯含量的目的。采用本发明中的方法处理受乙苯污染的原水后，出水中乙苯浓度低于饮用水卫生标准(GB5749-2006)中乙苯的限值(0. 3mg/L)，乙苯去除率达95% 96. 5%。
本发明中的方法简便易行，能快速有效地降低原水中乙苯含量，处理效果稳定，不会对后续水处理单元造成不利影响，投加量减小，所以沉淀池排泥周期延长、滤池反冲洗次数减少、未沉淀的粉末炭穿透滤池进入管网的机率减少，处理费用降低，且吹脱和粉末炭吸附作为应对原水突发乙苯污染的两级安全屏障，提高了水厂出水水质的安全保障率，适合作为一种应对水源水突发乙苯污染的饮用水应急处理技术。
具体实施例方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按以下
步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.2 5.2min;二、向吹脱后的每升原水中投加5 30mg的粉末炭，吸附时间为O. 2 24h，即完成吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为l 5mm的气泡，气水体积比为10 50 : 1;步骤二中粉末炭为木质碳或煤质碳。本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为O. 3 30mg/L。
具体实施方式
二本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为2 4mm的气泡，气水体积比为20 40 : 1。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中鼓入空气是经曝气器
分散成直径为3mm的气泡，气水体积比为25 : 1。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中鼓入空气是经曝气器
分散成直径为4. 5mm的气泡，气水体积比为30 : 1。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一、二、三或四不同的是步骤一中曝气器
为曝气头或穿孔管。其它步骤及参数与具体实施方式
一、二、三或四相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
五不同的是步骤一中水力停留时间为4. 3
5.0min。其它步骤及参数与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
五不同的是步骤一中水力停留时间为
4.8min。其它步骤及参数与具体实施方式
五相同。步骤一中水力停留时间为
4.6min。其它步骤及参数与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
五不同的是步骤二中粉末炭中BET比表面积为1125 1210 m2/g，炭元素含量为79% 88%。其它步骤及参数与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
六、七、八或九不同的是步骤二中向吹脱后的每升原水中投加8 25mg的粉末炭，吸附时间为0.5 22h。其它步骤及参数与具体实施方式
六、七、八或九相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
六、七、八或九不同的是步骤二中向吹脱后的每升原水中投加15mg的粉末炭，吸附时间为0.6h。其它步骤及参数与具体实施方式
六、七、八或九相同。
具体实施方式
十二本实施方式与具体实施方式
六、七、八或九不同的是步骤二中向吹脱后的每升原水中投加20mg的粉末炭，吸附时间为lh。其它步骤及参数与具体实施方式
六、七、八或九相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
六、七、八或九不同的是步骤二中向吹脱后的每升原水中投加28mg的粉末炭，吸附时间为10h。其它步骤及参数与具体实施方式
六、七、八或九相同。
具体实施方式
十四本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按以下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为5.2min; 二、向吹脱后的每升原水中投加20mg的粉末炭，吸附时间为0.5h，即完成吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为l 2mm的气泡，
气水体积比为IO : 1;步骤二中粉末炭为木质碳。
本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为5. lmg/L。本实施方式中处理后出水中乙苯浓度为O. 25mg/L，乙苯去除率为95%。
具体实施方式
十五本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按以下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.9min; 二、向吹脱后的每升原水中投加15mg的粉末炭，吸附时间为0.5h，即完成吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为2 3mm的气泡，气水体积比为20 : 1;步骤二中粉末炭为木质碳。
本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为5. lmg/L。本实施方式中处理后出水中乙苯浓度为O. 22mg/L，乙苯去除率为95. 7%。
具体实施方式
十六本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按以
下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.7min; 二 、向吹脱后的每升原水中投加10mg的粉末炭，吸附时间为0.6h，即完成吹脱与粉末炭吸附联 合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为2mm的气泡，气
水体积比为30 : 1;步骤二中粉末炭为木质碳。
本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为5. lmg/L。 本实施方式中处理后出水中乙苯浓度为O. 18mg/L，乙苯去除率为96. 5%。
具体实施方式
十七本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按以 下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.4min; 二 、向吹脱后的每升原水中投加5mg的粉末炭，吸附时间为0.7h，即完成吹脱与粉末炭吸附联 合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为5mm的气泡，气 水体积比为40 : 1;步骤二中粉末炭为木质碳。
本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为5. lmg/L。 本实施方式中处理后出水中乙苯浓度为O. 25mg/L，乙苯去除率为95%。
具体实施方式
十八本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按以 下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.2min; 二 、向吹脱后的每升原水中投加5mg的粉末炭，吸附时间为0.8h，即完成吹脱与粉末炭吸附联 合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为l 2mm的气泡， 气水体积比为50 : 1;步骤二中粉末炭为木质碳。
本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为5. lmg/L。 本实施方式中处理后出水中乙苯浓度为O. 22mg/L，乙苯去除率为95. 7%。
具体实施方式
十九本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按以 下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为5.2min; 二 、向吹脱后的每升原水中投加10mg的粉末炭，吸附时间为lh，即完成吹脱与粉末炭吸附联合 去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为l 2mm的气泡，气 水体积比为IO : 1;步骤二中粉末炭为木质碳。
本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为5. lmg/L。 本实施方式中处理后出水中乙苯浓度为O. 23mg/L，乙苯去除率为95. 5%。
具体实施方式
二十本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按以 下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.9min; 二、向吹脱后的每升原水中投加20mg的粉末炭，吸附时间为l. lh，即完成吹脱与粉末炭吸附联
合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为l 2mm的气泡，
气水体积比为20 : 1;步骤二中粉末炭为木质碳。
本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为5. lmg/L。 本实施方式中处理后出水中乙苯浓度为O. 5mg/L，乙苯去除率为96. 3%。
具体实施方式
二十一本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按
以下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.7min;
二、向吹脱后的每升原水中投加15mg的粉末炭，吸附时间为1.5h，即完成吹脱与粉末炭吸附
联合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为4mm的气泡，
气水体积比为30 : 1;步骤二中粉末炭为木质碳。
本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为5. lmg/L。 本实施方式中处理后出水中乙苯浓度为0.2mg/L，乙苯去除率为96. 1%。
具体实施方式
二十二本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按
以下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.4min;
二、向吹脱后的每升原水中投加10mg的粉末炭，吸附时间为2h，即完成吹脱与粉末炭吸附联
合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为3mm的气泡，气
水体积比为40 : 1;步骤二中粉末炭为木质碳。
本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为5. lmg/L。 本实施方式中处理后出水中乙苯浓度为O. 2mg/L，乙苯去除率为95. 9%。
具体实施方式
二十三本实施方式吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按
以下步骤实现 一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.2min;
二、向吹脱后的每升原水中投加5mg的粉末炭，吸附时间为0.5h，即完成吹脱与粉末炭吸附
联合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为2mm的气泡，
气水体积比为50 : 1;步骤二中粉末炭为木质碳。
本实施方式步骤一中受乙苯污染的原水中乙苯的浓度为5. lmg/L。 本实施方式中处理后出水中乙苯浓度为O. 24mg/L，乙苯去除率为95. 3%。
权利要求
1.吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，其特征在于吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理方法按以下步骤实现一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱，且水力停留时间为4.2～5.2min；二、向吹脱后的每升原水中投加5～30mg的粉末炭，吸附时间为0.2～24h，即完成吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的处理；其中步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为1～5mm的气泡，气水体积比为10～50∶1；步骤二中粉末炭为木质碳或煤质碳。
2 根据权利要求l所述的吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，其特征在于步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为2 4mm的气泡，气水体积比为20 40 : 1。
3 根据权利要求l所述的吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，其特征在于步骤一中鼓入空气是经曝气器分散成直径为3mm的气泡，气水体积比为25 :1。
4 根据权利要求l、 2或3所述的吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，其特征在于步骤一中曝气器为曝气头或穿孔管。
5 根据权利要求4所述的吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，其特征在于步骤一中水力停留时间为4. 3 5. Omin。
6 根据权利要求4所述的吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，其特征在于步骤一中水力停留时间为4. 8min。
7 根据权利要求4所述的吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，其特征在于步骤二中粉末炭中BET比表面积为1125 12101112^ ，炭元素含量为79% 88%。
8 根据权利要求5、 6或7所述的吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，其特征在于步骤二中向吹脱后的每升原水中投加8 25mg的粉末炭，吸附时间为0. 5 22h。
9.根据权利要求5、 6或7所述的吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，其特征在于步骤二中向吹脱后的每升原水中投加20mg的粉末炭，吸附时间为lh。
10.根据权利要求5、 6或7所述的吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，其特征在于步骤二中向吹脱后的每升原水中投加28mg的粉末炭，吸附时间为10h。
全文摘要
吹脱与粉末炭吸附联合去除原水中乙苯的方法，它涉及去除原水中乙苯的方法。本发明解决了原水中突发乙苯污染的饮用水应急处理采用投加粉末活性炭存在粉末活性炭对原水中乙苯的去处能力较低、投加量大、对后续水处理单元造成不利影响以及处理费用高的问题。方法一、向受乙苯污染的原水中鼓入空气进行吹脱；二、向吹脱后的原水中投加粉末炭，混合吸附后即完成。本发明乙苯去除率达95％～96.5％，方法简便易行，能快速有效地降低原水中乙苯含量，处理效果稳定，投加量小，不会对后续水处理单元造成不利影响，处理费用降低，且吹脱和粉末炭吸附作为应对原水突发乙苯污染的两级安全屏障，提高了水厂出水水质的安全保障率。
文档编号C02F9/02GK101638276SQ20091030658
公开日2010年2月3日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者崔福义, 林明利, 畅 牛, 赵志伟 申请人:哈尔滨工业大学