单过硫酸氢盐高级氧化技术在水处理中的应用

在休闲、景观用水的应用
关注的问题
➢ 藻类、致病菌、泡沫等 ➢ 投加不方便、不美观 ➢ 投加过程产生刺激异味 ➢ 操作、储存不安全 ➢ 养景观鱼的池子藻类、致病菌控制难
目前的处理工艺
➢ 氯型杀菌灭藻剂
在休闲、景观用水的应用
单过硫酸氢钾的应用
➢ 有效抑制藻类、泡沫，杀灭致病菌等 ➢ 自动设备定时投加，无刺激异味，与休闲景观工程
• R•+SO52− → SO4−• +O•−+R （1.5）
• SO4−• + Fe2+ →Fe3+ +SO42− （1.6） • HO•+ Fe2+→Fe3+ +OH- （1.7）
③终止阶段
反应系统中自由基过量时相互之间发生式1.8~1.13，自由基 猝灭，链式反应终止。
• SO4−• +HO•→HSO5− 连续反应终止 （1.8） • SO4−• +R•→链式反应终止 （1.9） • 2 SO4−• →S2O82−链式反应终止 （1.10） • HO•+R•→链式反应终止 （1.11） • 2HO•→链式反应终止 （1.12） • 2R•→链式反应终止 （1.13）
配套 ➢ 操作、储存安全 ➢ 在养景观鱼的池子控制藻类、致病菌(5ppmPMPS安
全浓度)
应用点和方式
➢ 定时冲击投加，持续维持杀灭致病菌、抑制藻类滋 生
➢ 投加剂量1-10ppm
社会效益
❖杜绝了氯化有害副产物的产生 ❖高效杀灭水中的各类有害微生物 ❖对水体中的酚类、苯类、化学农药及藻毒素具
有分解作用 ❖污水的COD和BOD的降解作用 ❖完全消除了在生产、运输、储存和使用过程中
目前的处理工艺
➢ 氯型杀菌剂 /臭氧 /紫外线根据工艺需求和成本核算 采用不同的方式
饮用水处理中的应用
单过硫酸氢钾的应用
➢ 解决产生有害副产物等二次污染，健康威胁问题 ➢ 持续消毒，保护管网远端
应用点和方式
➢ 加入点保证充分混合和30分钟的接触时间 ➢ 连续投加，剂量0.2-0.8ppm
在中水回用处理的应用
单过硫酸氢钾的应用
➢ 细菌快速控制、粘泥滋生有效抑制 ➢ 处理后排放影响消除
应用点和 方式
➢ 初次冲击投加 ➢ 低剂量、多频次投加维持(5ppm/6小时)
饮用水处理中的应用
关注的问题
➢ 氯型杀菌剂产生三卤化物、亚氯酸盐等二次污染， 健康威胁
➢ 臭氧产生溴酸盐 ➢ 紫外线没有持续消毒，管网远端易受二次污染
关注的问题
➢ 色度、浊度、致病菌、泡沫等 ➢ 臭氧产生溴酸盐 ➢ 紫外线没有持续消毒，管网远端易受二次污染
目前的处理工艺
➢ 生物法 ➢ 物化法 ➢ 膜分离法
在中水回用处理的应用
单过硫酸氢钾的应用
➢ 消除/降低色度、浊度、泡沫、臭味等 ➢ 杀灭致病菌、
应用点和方式
➢ 加入点保证充分混合和30分钟的接触时间 ➢ 连续投加或批次投加，剂量1-5ppm
可能发生的泄漏和爆炸风险
单过硫酸氢钾的氧化机理
链式平衡反应
•
新生态氧[o]
•
羟基自由基[OH]，过氧化氢自由基[H2O2]、微量次氯
酸分子[HCLO]
协同氧化作用
单过硫酸氢钾的杀菌机理
自由基链式反应 - 新生态氧、羟基自由基、微量次氯酸
杀菌机理
•
氧化细菌，阻断核糖核酸转移，切断肽链位移
•
活化的活性氧穿透细胞壁
•
在污水处理中的应用
关注的问题
➢ 耐氯菌、难杀灭的病菌的有效杀灭 ➢ 污水水处理中难降解有机物和有毒物质的处置 ➢ 污水处理过程产生的臭气的消除 ➢ 含有毒有害物质的剩余污泥妥善处置
目前的处理方式
➢ 氯型杀菌剂高剂量 ➢ 生化法/深度氧化法/ 吸附过滤 ➢ 抽风管集中收集，碱液中和吸收/喷洒除臭吸收/掩
在工业循环冷却水处理中的应用
关注的问题
➢ 物料泄露导致粘泥滋生、细菌控制困难（有机物干 扰）
➢ 处理后排放影响下游水体或废水处理工艺 ➢ pH〉8.5水质氯型杀菌剂效果差 ➢ 非氧化杀菌剂抗药性导致剂量/成本上升
目前的处理工艺
➢ 氧化/非氧化杀菌剂交替使用（溴化物/季鏻盐/卤素 海因等）
在工业循环冷却水处理中的应用
单过硫酸氢盐高级氧化技术在水处理中的 应用
主要内容
❖单过硫酸氢钾作用机理和水处理应用技术
❖应用领域和市场前景
➢
市政/医院污水
➢
工业循环水
➢
饮用水处理
➢
中水回用
➢
休闲\景观用水
❖社会效益分析
单过硫酸氢盐高级氧化技术反应机理
❖ 单过硫酸氢盐产生【O】、羟基自由基（•OH）、硫酸根自 由基(SO4−Hale Waihona Puke Baidu ) ，主要有起始、传播、终止三个阶段。
①起始阶段(活化阶段)
单过硫酸氢盐可经光、热、催化等方式激发后，双氧键断 裂，产生硫酸根自由基(SO4−• )。活化原理如式：
SO52− +heat/UV/其他 → SO4−• +【O】
②传播阶段
单列过自硫由酸基氢链钾式盐反经应活，化传产播生阶段SO反4−•应，如反式应1.系0~统1.中7 会产生一系
核酸中的金属离子钙、铁结合,破坏其DNA和 RNA合成
•
增加细菌细胞膜的通透性,细胞溶解破裂，蛋白质凝固变性，
干扰细胞酶系统的活性、影响代谢
单过硫酸氢钾应用技术特点
活化稳定技术控制氧化能力和 释放 速度 反应快速，水体接触时间15分钟就能有效杀菌 氧化能力高于氯，持续时间长 杀灭微生物效果受外界影响因素少 不产生有毒有害“三致”副产物
蔽剂 ➢ 外运/脱水焚烧
在污水处理中的应用
单过硫酸氢钾的应用
➢ 杀灭有害细菌 ➢ 降低COD、色度、浊度和TOC等指标 ➢ 氧化降解工业有机有害废水包括氯酚类、染料类、
全氟羧酸类以及垃圾渗滤液 ➢ 工业废水处理过程除臭、脱色 ➢ 污泥减量化
应用点和方式
➢ 预氧化 ➢ 消毒排放 ➢ 储泥池污泥分解
• Fe3++RH→ R•+ Fe2+ +H+ （1.0)
• SO4−• +H2O→HO•+HSO42− k=2.0×103s-1 （1.1）
• SO4−• +OH-→HO•+SO42−
k=1.4~7.3×107M-1s-1 （1.2）
• SO4−• +RH→R•+HSO4− （1.3）
• HO•+RH→R•+H2O （1.4）