饮用水氯和氯胺消毒过程中卤乙酸生成势的比较

消毒是保证饮用水微生物安全的重要单元,但消毒过程中产生的消毒副产物也会威胁人体健康。以南方某水源水为研究对象,比较氯和氯胺消毒过程中卤乙酸的生成趋势及影响因素。结果表明,p H值、溴离子及天然有机物(NOM)均对卤乙酸的生成量有影响。与氯消毒相比,氯胺消毒除了能显著降低卤乙酸的生成量,还可以抑制溴代乙酸的生成;随着氯消毒或氯胺接触时间的增加,卤乙酸含量逐渐提高,主要卤乙酸为二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)和一溴二氯乙酸(BDCAA),各种卤乙酸含量均随着接触时间的增加而不断增多。氯化消毒24 h时,生成的卤乙酸总量为32.4μg/L,其中DCAA占卤乙酸总量的45.4%,TCAA占卤乙酸总量的21.2%,BDCAA占卤乙酸总量的24.1%;氯胺消毒24 h时的卤乙酸生成总量为3.8μg/L,DCAA占卤乙酸总量的72.0%,TCAA占卤乙酸总量的11.9%,一溴一氯乙酸(BCAA)的比例为16.0%。氯胺消毒时卤乙酸生成的种类和量均比氯化消毒时有显著降低;当p H值升高时,无论是氯化消毒还是氯胺消毒,卤乙酸生成总量均呈降低趋势;氯和氯胺消毒时,随着溴离子浓度的增加,卤乙酸总量均明显增加,溴结合因子(BIF)也随之提高,但与氯消毒相比,氯胺消毒的溴结合因子要低;对氯化消毒和氯胺消毒两种方式进行比较后发现,消毒过程中均是疏水性有机物生成的卤乙酸总量最多,其次是中性有机物,亲水性有机物生成的卤乙酸总量最少。     

微波改性沸石/类芬顿技术的脱色效果

采用微波法对天然沸石进行改性并负载铁,制备了改性沸石负载铁催化剂,在H2O2存在的条件下考察了微波改性沸石/类芬顿技术对水中孔雀石绿(MG)的脱色效果.结果表明,微波改性沸石的载铁量比未改性的和浸煮法改性的分别提高了37%和9%,对MG的脱色率分别提高了32%和13%;随着温度的升高,对MG的脱色效果增强;当过氧化氢浓度为40 mmol/L时,对MG的脱色效果最好;羟基自由基是MG脱色反应的主要氧化活性物种;催化剂在高温(70 ℃)下使用时会有少量铁溶出,但再生后处理效果即可得到恢复.     

饮用水中卤乙酸的测定方法

自从1980年二氯乙酸（DCAA）和三氯乙酸（TCAA）被首次报告出现在饮用水中之后,大量的研究表明加氯消毒后的饮用水中卤乙酸（HAAs)是普遍存在的,并且某些种类的卤乙酸的致癌风险性高于三卤甲烷（THMs)。目前,卤乙酸问题已经国外的高度重视,美国国家环境保护局在1993年提出的消毒剂与消毒副产物准则（Disinfectants and Disinfection By-Product Rule)中,就提出对卤乙酸的浓度加以规定。而我国对卤乙酸问题的研究起步较晚,对卤乙酸的测试工作还未能全面展开。现本文把国外对饮用水中卤乙酸的测试方法介绍我国水质分析人员,以促进我国给水工作者加强对卤乙酸问题的研究工作。     

超声改性沸石去除微污染原水中氨氮的研究

采用超声强化NaCl对天然沸石进行改性,考察了改性沸石对氨氮的吸附去除特性。结果表明,在超声功率为560 W、改性时间为40 min、NaCl浓度为0.8 mol/L的条件下制备的改性沸石对氨氮的去除效果最佳;在氨氮初始浓度为10 mg/L、改性沸石投加量为5 g/L的条件下,吸附40 min后改性沸石对氨氮的去除率可达到86.9%,120 min后达到吸附平衡,此时对氨氮的去除率为91.11%,相比天然沸石提高了86.3%;准二级反应动力学模型可以较好地描述改性沸石的吸附行为,R2=0.991;改性沸石对氨氮的吸附符合Langmuir模型(R2=0.961 2),其最大吸附量可达到12.56 mg/g。     

超声辅助酸碱改性活性炭纤维对DBT脱硫性能的研究

以不同浓度和温度的酸碱溶液改性活性炭纤维(ACF),发现8mol/L、90℃的混酸改性ACF对二苯并噻吩(DBT)的脱除效果较好,对其进行了BET、FTIR及Boehm滴定的结构表征。结果表明,改性后ACF的比表面积、孔容和含氧官能团明显增加。将改性后的ACF对DBT模拟油的脱硫条件进行优化,得到适宜的操作条件为:超声时间80 min,吸附温度50℃,吸附时间1.5h,m(油)∶m(剂)=100∶1,在该条件下,吸附剂的吸附容量可达到49.61mg/g。改性后的ACF对DBT有较好的重复使用性,且等温吸附数据的拟合符合Langmuir方程,吸附饱和硫容量可达到57.80mg/g。     

二氧化氯预氧化控制藻源有机物DBPsFP的研究

以铜绿微囊藻的胞外有机物(EOM)为研究对象,研究不同条件下,二氧化氯预氧化对铜绿微囊藻胞外有机物在氯化消毒过程中消毒副产物前体物(DBPsFP)的控制规律。研究表明,随着二氧化氯投量的增加,三氯乙酸(TCAA)、三氯乙腈(TCAN)浓度先增加后减少,二氯乙腈(DCAN)浓度先减少后增加,三氯甲烷(TCM)、二氯乙酸(DCAA)、二氯丙酮(1,1-DCP)、三氯丙酮(1,1,1-TCP)浓度均持续减少,且在投加量为3 mg/L时去除效果最佳;随着pH值由5升到9,TCM浓度逐渐增加,DCAA、TCAA、DCAN、TCAN、1,1-DCP、1,1,1-TCP浓度减少,且在pH值为9时达到最小值;延长预氧化时间,TCM、1,1,1-TCP浓度有所增加,DCAA、TCAA、DCAN、1,1-DCP浓度持续减少,TCAN浓度先增加后减少,综合考虑确定最佳预氧化时间为30 min;预氧化强化混凝工艺可有效减少消毒副产物前体物,在混凝剂硫酸铝溶液投量为50 mg/L时,7种DBPs浓度均达到最小值。     

Fe~(3+)/N-TiO_2填料日光催化处理微污染源水

采用溶胶凝胶法制备了铁、氮共掺杂二氧化钛(Fe3+/N-TiO2)粉末,通过浸渍涂膜法将其负载到聚丙烯(PP)生物填料上,并考察了日光激发改性TiO2对微污染源水的处理效果.结果表明,铁、氮的掺杂大大提高了TiO2对太阳光的利用效率,当流量为0.12 m3/h时,负载型Fe3+/N-TiO3填料对CODMn和NH+4-N的去除率分别达到59%和75%.采用扫描电镜观察运行前后填料的表面状况,发现Fe3+/N-TiO2膜的保持程度较好,运行3个月后未发生明显脱落;膜表面生长了类似微生物的物质,可以推测在PP填料表面微生物与二氧化钛形成了功能分区,可以同时进行光化学氧化和生物降解作用.     

硝酸化学改性碳毡空气阴极的性能

采用HNO3对碳毡进行化学改性,改性碳毡吸附用浸渍法制得的硝酸铁/活性炭粉催化剂,从而得到Fe/C催化剂碳毡空气阴极。通过稳态放电法和循环伏安测试等分析手段,研究了HNO3化学氧化时间对改性碳毡吸附Fe/C催化剂量、改性碳毡空气阴极电导率、改性碳毡空气阴极MFC产电性能和电池放电容量的影响,以及最优改性时间下的Fe/C催化剂碳毡空气阴极MFC处理垃圾渗滤液的性能及其运行稳定性。结果表明,随着HNO3化学氧化碳毡时间的延长,碳毡吸附的Fe/C催化剂量增多,改性碳毡空气阴极电导率增大并最终趋于稳定,改性碳毡空气阴极MFC的产电性能逐步提高,达到峰值后逐渐降低;改性碳毡吸附的催化剂过量,会增加电池内阻从而降低其产电性能;HNO3化学氧化碳毡的最佳时间为6 h,MFC最大输出功率密度为6 265.67mW/m3,与未改性相比,增加了2.4倍,电池内阻为358Ω;循环伏安测试进一步表明,碳毡化学改性时间为6 h时MFC的放电容量最大,且性能稳定;在最佳改性时间下MFC对COD和氨氮的最大去除率分别为91.2%和46.8%。     

臭氧氧化去除饮用水消毒副产物二氯乙酸

采用臭氧氧化技术降解饮用水中的消毒副产物二氯乙酸(DCAA),考察了DCAA初始浓度、臭氧投量、pH、叔丁醇和不同水质等对DCAA去除效果的影响。结果表明,臭氧对DCAA的氧化去除效果较好,当DCAA初始浓度为100μg/L、pH值为6.88、臭氧投量为1.96 mg/L、反应时间为25 m in时,对DCAA的去除率为32.4%;在相同的试验条件下,臭氧对DCAA的去除率随DCAA初始浓度的增大而降低、随臭氧投量和溶液pH的增大而升高。叔丁醇(.OH抑制剂)的加入显著抑制了臭氧对DCAA的氧化去除效果,表明臭氧氧化DCAA的过程主要遵循羟基自由基反应机理。另外发现,臭氧对给水厂滤后水和松花江原水中DCAA的去除率比超纯水中的分别降低了7.06%和19.58%,由此推测实际水体中的有机物和重碳酸盐会抑制臭氧对DCAA的氧化降解。     

碳素纤维在近岸海洋污染物亚硝酸盐、总氨态氮处理中的应用

为探索高效的近岸海水污染处理及生态修复方法,采用硝酸氧化法对黏胶基碳素纤维(Carbon fiber,CF)进行氧化改性,并利用改性后的黏胶基CF处理近岸模拟污染海水,研究了改性CF对海水中亚硝酸盐、总氨态氮等污染物的吸附情况,考察了黏胶基CF氧化改性时间等因素对吸附处理效果的影响,确定了改性黏胶基CF处理近岸污染海水的优化工艺条件。结果表明:黏胶基CF氧化改性时间、CF投加量、亚硝酸盐初始浓度、总氨态氮初始浓度、吸附时间、海况、p H等因素对CF的吸附性能均有不同程度的影响,当反应条件相同时CF的吸附性能较稳定;CF对亚硝酸盐的吸附效果较好,对总氨态氮的吸附效果次之;通过正交试验确定黏胶基CF材料修复模拟近岸海水的优化条件,即在吸附时间为3 h、海况为3级、投加量为0.01 g、亚硝酸盐初始浓度为4 mg/L、总氨态氮初始浓度为60 mg/L、改性时间为1.5 h、p H为8的条件下,CF对亚硝酸盐的去除率为84.56%,对总氨态氮的去除率为45.63%。本研究结果为CF在近岸海洋环境修复中的应用奠定了基础。