一种水处理的方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及水处理技术领域，尤其涉及一种水处理的方法、装置及电子设备。

背景技术

氯胺具备稳定特性，并且，可在进入水中后，逐步水解为可破坏细菌细胞膜的次氯酸，从而达到长效杀菌的目的。现无论是生活用水，还是生产用水，抑或是科研用水均经氯胺消毒处理。尤其为了避免长距离水输送、水源不洁净所引起的有机物、微生物、细菌和藻类等污染水的问题，投消毒剂一侧(例如自来水厂)一般会在水中投入超量的消毒剂，即投入超量的氯胺进行杀菌消毒。

一般地，仅经氯胺处理的水一般并不能达到使用人群的使用标准，例如半导体行业、电子行业、医药行业以及精细化工行业等，这些行业一般需要超纯水、去离子水或其它更高纯度的水。一般还需通过反渗透对经氯胺消毒的水进行处理，以去除其中离子(次氯酸根)，再辅以电除盐、以及离子交换等方法对水进一步进行提纯。然而，反渗透所涉及的反渗透膜，包括电除盐以及离子交换的装置因其材料特性——有机高分子材料，而难以在强氧化环境中稳定保持水处理能力；而次氯酸是具备强氧化性的，这导致随着水处理时间增加，前述反渗透膜等逐渐受到破坏，其对于水处理的效果逐渐下降。

目前为降低次氯酸的强氧化性，缓解氯胺对反渗透膜、电除盐以及离子交换的装置的破坏，常见的方法为活性炭脱氯以及亚硫酸氢钠脱氯。但氯胺与活性炭之间的反应性低，去除氯胺效果并不理想。较之活性炭脱氯，尽管亚硫酸氢钠可以还原更大量的氯胺，但亚硫酸氢钠的加入导致水中细菌的滋生，尤其是分泌粘液的细菌大量生长。并且，为了配合过量氯胺(杀菌剂)的添加，亚硫酸氢钠的投入也是过量的，这促使水中相对更为容易地滋生细菌，使反渗透装置面临较高的细菌污染风险。由此可见，现有技术中缺乏一种有效去除氯胺的方法。

发明内容

本申请提供了一种水处理的方法、装置及电子设备，用以去除水中氯胺以及氯胺水解得到的次氯酸，以避免强氧化性物质对于高分子材料例如反渗透膜的破坏，达到延长执行水处理方法的设备的使用寿命的目的。

第一方面，本申请实施例提供一种水处理的方法，包括：

向第一待处理水中加入可溶性强碱，得到PH为9.5-10.5的第二待处理水；其中，所述第一待处理水中含氯胺；

向所述第二待处理水中加入亚硫酸氢钠，得到氧化还原电位为150-250mV的第三待处理水；

基于反渗透原理，去除所述第三待处理水中的次氯酸根，得到余氯含量小于0.05ppm的纯净水。

一种可能的实施方式，所述可溶性强碱选自：氢氧化钠、氢氧化钾、和碳酸钠中的至少一种。

一种可能的实施方式，所述第二待处理水的PH为9.8-10.2。

一种可能的实施方式，所述第三待处理水的氧化还原电位为180-220mV。

一种可能的实施方式，所述第一待处理水的硬度为0.1meq/L。

一种可能的实施方式，所述向第一待处理水中加入强碱之前，还包括：

确定所述第一待处理水中余氯含量；

响应于所述第一待处理水中余氯含量大于0.2ppm，利用活性炭处理所述第一待处理水，使经所述活性炭处理的所述第一待处理水中余氯含量小于0.1ppm。

第二方面，本申请实施例还提供一种水处理的装置，包括：

第一单元：用于向第一待处理水中加入可溶性强碱，得到PH为9.5-10.5的第二待处理水；其中，所述第一待处理水中含氯胺；

第二单元：用于向所述第二待处理水中加入亚硫酸氢钠，得到氧化还原电位为150-250mV的第三待处理水；

去除单元：用于基于反渗透原理，去除所述第三待处理水中的次氯酸根，得到余氯含量小于0.05ppm的纯净水。

一种可能的实施方式，所述第二待处理水的PH为9.8-10.2。

一种可能的实施方式，所述第三待处理水的氧化还原电位为180-220mV。

一种可能的实施方式，所述装置还包括附加单元，所述附加单元具体用于确定所述第一待处理水中余氯含量；响应于所述第一待处理水中余氯含量大于0.2ppm，利用活性炭处理所述第一待处理水，使经所述活性炭处理的所述第一待处理水中余氯含量小于0.1ppm。

第三方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，包括，

存储器，

所述存储器用于存储指令，当所述指令被处理器执行时，使得包括所述可读存储介质的装置完成如第一方面及任一种可能的实施方式所述的方法。

本发明至少具备以下有益效果：

(1)通过强碱例如氢氧化钠促进次氯酸电离，并生成易于电离的次氯酸钠，从而在添加量不超过现有技术1/2的亚硫酸氢钠的还原作用下，使水中余氯含量低于0.05ppm，从而有效避免强氧化性的次氯酸对于反渗透膜等高分子材料的水处理设备的破坏。

(2)通过强碱，使水中环境为无益于粘液细菌产生的碱性环境(9.5-10.5)，在此基础上，由于加入亚硫酸氢钠之后的氧化还原电位ORP同样为不利于粘液细菌的环境；避免现有技术中加入亚硫酸氢钠导致ORP降至100mV导致粘液细菌滋生，加重水中细菌处理压力的问题。

(3)由于水中硅酸以及硼酸可在强碱作用下离子化，所以在去除所述第三待处理水中的次氯酸根的同时，还有效降低了水中硅、硼的含量，使最终得到的纯净水的纯度得以进一步提升。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种水处理的方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种水处理的装置的结构示意图；

图3为适用于本申请实施例一种水处理的装置示意图。

具体实施方式

针对现有技术中缺乏一种有效去除氯胺的方法，本申请实施例提供一种水处理的方法：通过氢氧化钠促进水中氯胺水解，使得经氢氧化钠处理的水的PH为9.5-10.5，然后用亚硫酸氢钠还原氯胺，使得氯胺以次氯酸根以及氯离子形式存在于水中，并经由反渗透处理去除，得到氯氨含量小于0.002ppm的纯净水。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请的技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

请参考图1，本申请提出一种水处理的方法，用以高效去除水中氯胺，避免氯胺水解所得的次氯酸对于反渗透膜等的破坏该方法具体包括以下实现步骤：

步骤101：向第一待处理水中加入强碱，得到PH为9.5-10.5的第二待处理水。

其中，第一待处理水中含氯胺。

具体来说，可溶性强碱选自：氢氧化钠、氢氧化钾、和碳酸钠中的至少一种。该可溶性强碱优选为氢氧化钠。

本申请实施例中的待处理水均为固液混合物，其中氯胺等溶于水中，细菌、颗粒物为不溶物。

氯胺包括一氯胺、二氯胺和三氯胺。其中，一氯胺含量大于90％，且二氯胺以及三氯胺在水中水解与一氯胺水解原理相似。以下针对一氯胺进行详细说明，其余不再赘述：

NH

当氢氧化钠进入第一待处理水中之后，氢氧化钠与次氯酸发生以下化学反应：

HClO+NaOH＝NaClO+H

上述反应式(1)的产物次氯酸的电离平衡常数K为2.98x10

进一步地，氢氧化钠的加入可在固体状态下加入，也可溶于水中后加入。优选为溶液形式加入。溶液的配制浓度可以为10％-30％。

需要说明的是，强碱环境无益于细菌的生成。尤其是第二待处理水中PH为9.5-10.5，或者9.8-10.2之间时，可有效抑制其中细菌的滋生。

进一步地，为避免氢氧化钠进入第一待处理水中之后，与其中的钙离子、镁离子发生化学反应结垢(碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁)，因此第一待处理水为经过软化处理的水，处理后的第一待处理水的硬度为0.1meq/L；优选为0.05meq/L。

进一步地，在向第一待处理水中投入例如为氢氧化钠的强碱之前，还可根据第一待处理水的余氯含量，确定是否利用活性炭协同处理。具体来说，先确定第一待处理水中余氯含量。响应于所述第一待处理水中余氯含量大于0.2ppm，利用活性炭处理所述第一待处理水，使经所述活性炭处理的所述第一待处理水中余氯含量小于0.1ppm。或者，响应于第一待处理水中余氯含量小于或等于0.2ppm，则确定不需要活性炭协同处理。

当确定利用活性炭对第一待处理水进行处理时，可对第一待处理水进行酸化，以加强活性炭处理效率。

步骤102：向第二待处理水中加入亚硫酸氢钠，得到氧化还原电位为150-250mV的第三待处理水。

上述第三待处理水的氧化还原电位优选为180-220mV。

具体来说，可通过比例积分的方法确定亚硫酸氢钠的投加量，而由于氢氧化钠已去除大量氯胺，所以本申请实施例中所加入亚硫酸氢钠的量为现有技术直接加入亚硫酸氢钠的量的1/4-1/2。

进一步地，由于第二待处理水的PH较高，根据能斯特方程：

可得，电对ClO

较之现有技术中PH为中性(约为7)时的氧化还原电位(ORP)，例如PH＝10时降低了E

本申请实施例设置经亚硫酸氢钠处理后的氧化还原电位为150-250mV，避免现有技术在中性环境中为了还原水中次氯酸投入亚硫酸氢钠降低水中ORP电位为100mV左右时，粘性细菌滋生的问题。

步骤103：基于反渗透原理，去除第三待处理水中的次氯酸根，得到余氯含量小于0.05ppm的纯净水。

基于同一发明构思，本申请实施例中提供一种水处理的装置，该装置与前述图1所示水处理的方法对应，该装置的具体实施方式可参见前述方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，参见图2，该装置包括：

第一单元201：用于向第一待处理水中加入可溶性强碱，得到PH为9.5-10.5的第二待处理水。

其中，所述第一待处理水中含氯胺。

第二待处理水的PH可以为9.8-10.2。

所述可溶性强碱选自：氢氧化钠、氢氧化钾、和碳酸钠中的至少一种。

所述第一待处理水的硬度为0.1meq/L。

第二单元201：用于向所述第二待处理水中加入亚硫酸氢钠，得到氧化还原电位为150-250mV的第三待处理水。

第三待处理水的氧化还原电位可以为180-220mV。

去除单元203：用于基于反渗透原理，去除所述第三待处理水中的次氯酸根，得到余氯含量小于0.05ppm的纯净水。

上述水处理的装置还包括附加单元，所述附加单元具体用于确定所述第一待处理水中余氯含量；响应于所述第一待处理水中余氯含量大于0.2ppm，利用活性炭处理所述第一待处理水，使经所述活性炭处理的所述第一待处理水中余氯含量小于0.1ppm。

图3为一种适用于本申请实施例的水处理装置。如图3所示，该装置中依次包括软化单元、硬度表、附加单元、第一单元、PH表(用于测量经第一单元处理后的水的PH值)、保安过滤器(用于过滤水中大于5微米的固体颗粒物)、第二单元、反渗透高压泵、进水ORP表、去除单元、出水ORP表。

其中，附加单元、软化单元均设于第一单元之前，且二者距离较近(小于10m)，以避免小部分噬酸菌因酸投加而滋生。附加单元的具体位置视酸投加方式而定。例如软化单元在软化水(去除水中钙离子、镁离子)同时，还可对水酸化，则附加单元设置于软化单元之后。否则，附加单元与酸投加单元设于软化单元之前(图中未示出)。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种可读存储介质，包括：

存储器，

所述存储器用于存储指令，当所述指令被处理器执行时，使得包括所述可读存储介质的装置完成如上所述的水处理的方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：通用串行总线闪存盘(Universal Serial Bus flash disk)、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。