氯胺消毒工艺中一氯胺生成效率的影响规律

以上海市某自来水厂滤后水为研究对象,系统考察了氯胺消毒过程中氮源种类、氯氮比、pH值、反应时间、温度、G值和氯投加速率等因素对一氯胺浓度及消毒副产物(DBPs)生成量的影响。结果表明,氮源种类、Cl₂/N质量比和p H值为主要影响因素,其他为次要影响因素。与氯化铵、碳酸铵、醋酸铵和氨水这4种氮源相比,以硫酸铵为氮源可生成较高浓度的一氯胺;当pH值由6.0增大到9.0时,一氯胺浓度(以Cl₂计)由2.611 mg/L升高至4.256 mg/L;随着Cl₂/N质量比由2∶1逐渐增至8∶1,一氯胺浓度先升后降,并在5∶1时达到最大值3.831 mg/L。DBPs浓度随Cl₂/N质量比、反应时间、温度和氯投加速率的增加而升高,随G值的增大而降低;而随着pH值由6.0增加到9.0,DBPs浓度先降低后略有增加。自来水厂氯胺消毒工艺中一氯胺生成的最佳工艺条件如下:以硫酸铵为氮源,Cl₂/N质量比为(4∶1)~(5∶1),pH值为中性或碱性,反应时间为2 h,温度为25℃左右,G值为300 s-1,混匀慢速加氯。     

紫外/氯胺工艺中含氮消毒副产物的生成机制解析

针对紫外/氯胺工艺在水处理过程中存在的高毒性含氮消毒副产物生成风险,考察了典型含氮消毒副产物二氯乙腈的生成行为和机制,并提出了控制策略。结果表明,相比单独氯胺体系,紫外/氯胺体系可使3种氨基酸的二氯乙腈生成量下降26.6%～46.7%,但会显著促进15种酚类物质的二氯乙腈生成势;两种工艺中3种腐殖质的二氯乙腈生成量基本相当。氮同位素(¹⁵N)溯源分析表明,紫外/氯胺体系处理氨基酸时生成的¹⁵N-二氯乙腈占总二氯乙腈的70%以上,说明氯胺是二氯乙腈的重要氮源,而非水中含氮有机质;并证明了紫外/氯胺体系中的二氯乙腈主要通过“醛途径”生成。以酪氨酸为例,鉴定得到了一系列醛类和腈类中间产物,进而解析了紫外/氯胺体系中二氯乙腈的生成路径。在紫外/氯胺工艺的实际工程应用中,建议对酚含量较高的水体进行预处理,并尽量延长紫外/氯胺处理时间、缩短后氯胺接触时间、调节pH为碱性条件,以减少二氯乙腈的生成。     

氯胺消毒过程中碘代三卤甲烷生成的影响因素

碘代消毒副产物的"三致"特性远高于氯代和溴代消毒副产物,是近年来饮用水领域颇受关注的一类新兴消毒副产物。以微污染原水为研究对象,系统研究了其在氯胺消毒条件下碘代三卤甲烷类消毒副产物生成的影响因素。研究发现,在原水中存在一定浓度碘离子的条件下,采用氯胺消毒可产生较高浓度的碘代三卤甲烷类消毒副产物,其中以三碘甲烷为主;碘代三卤甲烷的生成总量随着反应时间的增加而增加;碘代三卤甲烷的生成量和组成受氯胺投加量的影响较大,在氯胺投加量较低的情况下主要生成三碘甲烷和一溴二碘甲烷,在氯胺投加量较高的情况下生成一氯二碘甲烷、二氯一碘甲烷、一溴二碘甲烷和三碘甲烷四种碘代三卤甲烷;碘代三卤甲烷的生成总量以及三碘甲烷在总碘代三卤甲烷中的比例随着碘离子浓度的增加而提高;总体上,氯胺化过程中碘代三卤甲烷的生成总量随着pH值的升高而增加。     

臭氧/氯消毒中藻类有机物生成消毒副产物的特征

饮用水源地藻华会释放大量藻类有机物(AOM),AOM与氯消毒剂反应生成的消毒副产物(DBPs)会给饮用水用户带来不容忽视的健康风险。为此,探究了臭氧/氯消毒对AOM结构和DBPs生成的影响。结果表明,臭氧氧化能有效去除AOM中芳香蛋白和酚类、叶绿素a、藻蓝蛋白结构物质,但是对腐殖酸类结构的去除效果相对较差。DBPs生成总量随臭氧投加浓度的升高而增加,其中主要是三氯甲烷(TCM);卤代乙腈和卤代酮的生成总量随臭氧投加浓度的变化趋势不明显。延长臭氧接触时间会明显增加1 h氯化中TCM的生成量,氯化24 h时DBPs生成总量与臭氧接触时间无关。在臭氧/氯消毒过程中,AOM的DBPs生成潜能低于天然有机物(NOM)。AOM有利于一溴一氯乙腈的生成,而NOM会生成更多的二氯乙腈。     

含氮有机物对预氯化下无机氯胺生成的影响

为研究含氮有机物对微污染原水在预氯化条件下生成无机氯胺过程的影响,参照典型地域地表水水质模型和预氯化工艺条件,采用静态加氯模拟实验方法,首先选择7种典型含氮有机物,探究各种含氮有机物独立存在时,其浓度变化对氨氮与氯反应生成无机氯胺的影响;然后,探究在实际微污染原水水质条件下,含氮有机物总体对氨氮与氯反应生成无机氯胺的影响。结果表明:在设定的相同实验条件下,对于氨氮与氯的反应,7种典型含氮有机物独立存在时,对无机氯胺的生成均有一定的抑制作用;含氮有机物浓度越大,生成的一氯胺量越少;模拟实际微污染原水水质条件下,7种含氮有机物同时存在则使无机氯胺生成量大大降低。     

氯胺消毒工艺对自来水中亚硝酸盐指标的影响

针对杭州市自来水中亚硝酸盐指标偏高的问题，分析了氯胺消毒工艺特点及相关的生物转化作用、生产管理等因素对水质中亚硝酸盐指标的影响，并提出了一些可行的改进方案。     

氯化与氯胺消毒生成消毒副产物的对比研究

通过小试试验,对比研究利用氯化和氯胺消毒对生成消毒副产物的影响。结果表明,随着次氯酸钠投加量的增加,氯胺消毒和氯化消毒产生的三卤甲烷均呈现逐渐增长的趋势,氯胺消毒产生的三卤甲烷明显比氯化消毒低,可降低76.58%;受限于前体物,氯化消毒产生的三氯乙醛随次氯酸钠投加量增加没有明显的变化趋势,氯胺消毒则呈现逐渐增长的趋势,氯胺消毒产生的三氯乙醛明显低于氯化消毒,可降低83.41%。     

高锰酸钾强化氯胺消毒技术研究

以细菌及总大肠菌群作为检测指标,采用人工配水考察了氯胺、高锰酸钾单独消毒和二者联用灭活水中指示微生物的效果以及联用消毒时的三卤甲烷生成规律。结果表明,高锰酸钾与氯胺联用对指示微生物的灭活效果好于这两种消毒剂单独使用时的效果,且两者在降低细菌总数及总大肠菌群方面存在协同作用;在通常的高锰酸钾投量范围内( <2mg/L),高锰酸钾与氯胺联用可以进一步降低三卤甲烷的生成量,使处理出水的化学安全性和微生物安全性均得到了提高。     

典型含氮有机物的氯消毒副产物生成潜能研究

污水再生利用是解决我国城市水资源短缺的有效途径，消毒是保证再生水水质安全的必要措施。氯消毒可以有效杀灭病原微生物，但同时也会生成各种具有毒性和“三致”效应的消毒副产物。由于含氮有机物是污水氯消毒副产物的一类重要前体物，故选取20种基本氨基酸为研究对象，考察了它们经氯消毒后生成三氯甲烷、卤乙酸、卤乙腈、三氯硝基甲烷、1，1-二氯-2-丙酮和1，1，1-三氯-2-丙酮的潜能。结果表明，各种氨基酸的消毒副产物生成潜能与它们的R基结构密切相关，其中R基上带有活性苯环的色氨酸和酪氨酸均表现出了较高的三氯甲烷、卤乙酸和卤乙腈生成潜能。     

分别测定含氯水样中的各种氯胺

运用DPD(N,N-二乙基对苯二胺)分光光度法,建立了快速分析制水工艺过程中各种氯胺含量的方法。该方法线性范围广(0~2mg/L),精密度和准确度高,检测限为0.01mg/L,分析快捷、简便,适用于现场测定制水工艺过程中各种形态的氯胺,对控制余氯和折点加氯具有指导意义。     

氯化消毒条件及污水水质对生成THMs、HAAs的影响

系统地研究了消毒务件和水质在城市污水氯化消毒过程中对生成三卤甲烷和卤乙酸的影响。结果表明，投氯量对三卤甲烷和卤乙酸生成量的影响最大，投氯量为40mg／L时的生成量分别约是投氯量为5mg／L时的30倍和70倍。三卤甲烷浓度随反应时间和温度无明显变化，而卤乙酸浓度在反应2h后达到峰值并在之后逐渐降低，且随温度的升高呈下降趋势。pH对两类副产物生成的影响几乎相反，近中性条件下的三卤甲烷生成量最多而卤乙酸生成量最少。水中氨氮浓度的增加会导致三卤甲烷生成量略有下降，而卤乙酸浓度却大幅上升。溴离子浓度升高将导致三卤甲烷和卤乙酸生成量显著增加，其中三氯甲烷浓度下降，三溴甲烷浓度显著上升，混合取代的三卤甲烷浓度先增加后减少。与此类似，二氯乙酸和三氯乙酸浓度随溴离子浓度的增加而减少，含溴卤乙酸浓度则有不同程度的增加。反应温度、反应时间、pH和氨氮对污水消毒副产物生成的影响与已报道的饮用水消毒中的作用规律存在显著差异，甚至截然相反，这为有针对性地选取消毒工艺参数提供了依据。     

水氯化消毒出水中的卤代物问题

氯化消毒出水中普遍检测出了有机卤代物 ,氯化水样的 Ames致突变研究结果表明为致突变阳性 .八个自来水厂水样的微核试验表明 ,氯化消毒出水对小鼠微核的发生产生了诱导作用     

硫酸软骨素废水治理与有机氮的影响

硫酸软骨素废水中蛋白质含量虽然较高,但氨氮测定值较低,导致有机氮问题在设计时容易被忽视。另外,在常规的厌氧 /好氧处理工艺中,水中蛋白质经厌氧段时会发生氨化反应,导致废水氨氮含量升高,出水难以达标。实践表明,采用生物硝化反硝化工艺可以有效解决废水中有机氮的脱除问题。     

氯化反应条件对三氯甲烷生成量的影响

以深圳某水库水为原水，进行了加氯量、反应时间、pH值、原水中有机物含量及消毒剂种类等氯化反应条件对三氯甲烷生成量影响的试验，并在此基础上提出了优化消毒、降低三氯甲烷等消毒副产物生成量的控制对策。     

再生水用于地下回灌的加氯消毒研究

针对城市污水厂二级出水用于地下回灌的两种深度处理工艺,确定了达到消毒要求的加氯量,并且研究了加氯消毒对有关水质参数DOC、AOX、CHCl3、CCl4、UV254等的影响。研究发现,有效氯投加量在8mg/L左右时,水中细菌总数与总大肠菌群数均能达到我国饮用水卫生标准。加氯后水的DOC值变化不大,AOX值则有较明显的增大,CHCl3浓度略有增加,CCl4基本维持在加氯前的水平,UV254值也较加氯前有所增大。研究结果还表明,粒状活性炭处理工艺在污水深度处理流程中对去除消毒副产物（AOX）及其前驱物发挥着重要的作用。     

安全氯化消毒工艺的消毒副产物控制

在天津市某水厂进行了新型安全氯化消毒工艺——短时游离氯后转氯胺的顺序消毒工艺的中试，结果表明，进水相同时安全氯化消毒工艺比传统的游离氯消毒工艺产生的三卤甲烷减少了35.8％～77.0％，卤乙酸减少了36.6％～54.8％。消毒接触池进水水质越差，短时游离氯后转氯胺的顺序消毒工艺在控制消毒副产物方面就越有优势。试验中还获得了含较高浓度溴离子原水的消毒副产物生成特性。     

滤池反冲洗废水的直接回流利用研究

通过小试研究了滤池反冲洗废水直接回流利用对出水水质的影响.结果表明,反冲洗废水的直接回流利用对混凝过程有较为明显的强化作用,能够降低出水浊度和残余铝含量;当回流比例<10%时,对出水TOC没有影响;反冲洗废水的直接回流利用会导致出水细菌总数有少量增加,但不会影响消毒效果,同时对总余氯衰减的影响也很小.UFC试验的结果表明,反冲洗废水直接回流利用仅会造成消毒副产物前质含量轻微升高,其增幅为4.5%～7.6%.