预臭氧/生物滤池去除消毒副产物的前体物研究

采用预臭氧氧化技术与陶粒生物滤池组合工艺去除原水中消毒副产物的前体物，考察了三卤甲烷前体物和卤乙酸前体物的转化规律。试验结果表明：预臭氧氧化和生物过滤组合工艺对受污染黄河水中三卤甲烷前体物的去除效果不佳，可能会引起出水中前体物浓度的升高；该组合工艺对二氯乙酸前体物有一定的去除作用，对三氯乙酸前体物的去除效果显著。     

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。     

二氧化氯与氯联合消毒减少消毒副产物

以武汉汉江水为研究对象,分别采用Cl2、ClO2、ClO2 Cl2等方式进行间歇消毒处理试验,探讨不同配比的ClO2 Cl,消毒对饮用水中有害副产物生成的影响。结果表明,与单一ClO2、Cl2消毒相比,ClO2 Cl2消毒水样中的剩余ClO2^-可减少7．5％～28．4％,CHCl3可减少66.6％,非挥发性有机物对TA98的致突变比活性可降低7．06％～36．60％,对TA100可降低13.66％～47．03％。ClO2 Cl2消毒的配比为2：(2～4)mg／L时,水样中生成的有害消毒副产物相对较少。     

臭氧/高锰酸盐复合预氧化控制氯化消毒副产物前质

研究了高锰酸盐与臭氧单独或复合预氧化对消毒副产物前质--三卤甲烷生成势（THMFP）和卤乙酸生成势（HAAFP）的去除效果.试验结果表明,高锰酸盐单独预氧化对消毒副产物前质的去除率可达20%以上,而臭氧预氧化的去除率仅约为10%.复合氧化比单一氧化更能有效去除消毒副产物前质,但受投加方式的影响,在试验务件下,以两种氧化剂同时投加的效果为最佳.复合氧化去除消毒副产物前质的机理包括：高锰酸盐与臭氧的协同氧化作用、锰的中间态产物对臭氧的催化作用以及高锰酸盐的强化混凝作用.     

污水氯化/脱氯消毒副产物的生物毒性

利用发光细菌法考察了氯化／脱氯消毒后污水的生物毒性及余氯形态、氨氮浓度和有机物含量等对消毒后污水生物毒性的影响。研究发现,经氯化／脱氯消毒后污水的生物毒性显著增强;当余氯呈化合态时污水的生物毒性随投氯量的增大而增强,污水对发光细菌的发光抑制率与投氯量的对数有较好的线性关系;当余氯呈游离态时,污水的生物毒性随投氯量的变化出现了峰值,继续增大投氯量后生物毒性有所减小;氨氮有削弱消毒后污水生物毒性的倾向,而有机物则有增强消毒后污水生物毒性的倾向。     

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。     

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%。     

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。     

氯消毒副产物生成势的影响因素及去除技术探讨

氯消毒副产物的生成势受到前体物含量、加氯量、p H值、季节等多种因素影响。在分析国内外文献资料的基础上,从消毒前、消毒中、消毒后控制的角度分别探讨了氯化消毒副产物的控制去除技术。     

给水处理厂氯消毒模型研究进展

回顾了模拟给水处理厂氯消毒过程的八类余氯模型和三类消毒副产物模型,分别介绍其建模方法、基本方程、主要参数等。近30年来,氯消毒模型在建模方法、计算需求、反应级数、反应组分等方面的复杂性明显上升。今后我国应加强氯消毒技术的基础研究,建立实用的氯消毒模型,同时开展模型的不确定性分析。     

含氮消毒副产物卤代酰胺的生成特性与控制研究进展

卤代酰胺(haloamides)具有极强的致癌、致崎和致突变性,是饮用水处理领域开始关注的一种新型含氮卤代消毒副产物.这类物质分子质量小、结构简单、可水解,具有很强的极性和亲水性,可广泛存在于消毒后的出厂水中.卤代酰胺的产生受到温度、pH值、消毒剂含量的影响,但生成机制非常复杂,尚未有相关理论能完全解释其产生规律.鉴于其较强的"三致"特性,对它的物理特性、产生条件及控制手段进行研究是目前消毒副产物领域的一个重要方向.介绍了卤代酰胺的特性、检测方法,对其控制手段的最新研究进展进行了重点说明,指出通过控制其前体物的方法来控制卤代酰胺的产生是该领域的研究重点.     

不同饮用水处理工艺中消毒副产物的生成潜能

对取自饮用水处理过程中的水样分别进行氯消毒和氯胺消毒,分析不同饮用水处理工艺对7类18种消毒副产物(DBPs)生成潜能的影响,测定的DBPs包括含碳DBPs[三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)、卤代酮(HKs)、三氯乙醛(CH)]和含氮DBPs[卤乙腈(HANs)、三氯硝基甲烷(TCNM)、总亚硝胺(TONO)]。结果表明,混凝、沉淀和过滤工艺均能有效降低卤代DBPs的生成潜能,活性炭吸附反而会增大TONO的生成潜能。混凝和砂滤工艺对去除含碳DBPs前体物更有效,氧化处理工艺则更有利于含氮DBPs前体物的去除。细胞毒性主要来源于HANs和HAAs,且其变化趋势大致与HANs和HAAs生成潜能一致。水中Br^-浓度的增加会显著增大溴代DBPs的生成潜能,并使细胞毒性大幅升高。     

O3/BAC对氯化消毒副产物的控制作用

采用臭氧化—生物活性炭(O3／BAC)深度处理工艺去除水中消毒副产物前质的试验结果表明，该工艺能够有效去除水中消毒副产物前质，可控制氯化消毒副产物的生成，其中主臭氧化对三卤甲烷前质和卤乙酸前质均具有很好的去除效果，生物活性炭对卤乙酸前质表现出较好的去除效果，但对三卤甲烷前质的去除效果有限；藻类、有机物等在滤层的累积使得砂滤池在同一工作周期中的不同阶段对水中三卤甲烷前质的去除效果有所不同，因而需要合理设置砂滤池的反冲洗周期。臭氧化—生物活性炭工艺充分发挥了臭氧化和生物活性炭两种技术的优点，并相互促进和补充，能够充分保障饮用水的安全性。     

不同离子对Dinoseb氯化降解及消毒副产物生成的影响

以水体中常见的污染物地乐酚(Dinoseb)为研究对象,分析了水中4种不同离子(Br^-、NH4⁺、NO3^-、NO2^-)背景浓度下Dinoseb氯化动力学及生成消毒副产物(DBPs)的情况。结果表明,4种离子对Dinoseb氯化反应的影响顺序为:Br^->NH4⁺>NO2^->NO3^-。产生的消毒副产物主要有三氯甲烷(CF)、三氯硝基甲烷(TCNM)、二氯乙腈(DCAN)、三氯丙酮(TCP)、二氯一溴甲烷(DCBM)等,其中TCNM浓度最高,Dinoseb是TCNM的典型前体物。当水中有Br^-存在时,Dinoseb降解反应非常复杂,降解速率不符合拟一级反应规律,还会产生大量溴代THMs,如二氯一溴甲烷(DCBM)、一氯二溴甲烷(DBCM)、三溴甲烷(TBM)等,它们的浓度均随着Br^-/Cl2值的增加而迅速增加,浓度高低顺序为:DCBM>DBCM>TBM>CF。在相同p H值下,Dinoseb的氯化降解速率随着Br^-浓度的增大而增加;在相同Br^-浓度下,pH值越低,Dinoseb的氯化反应速率越快。与Br^-相比,pH值是更重要的氯化速率影响因素。当水体中有NH4⁺存在时,TCNM产率会提高较多;NO3^-对Dinoseb的氯化反应有一定的抑制作用,各DBPs浓度都有降低;NO2^-可以被水中的次氯酸氧化成NO3^-,消耗水中部分次氯酸,DBPs浓度总体都会降低。     

二氧化氯应用于水处理消毒的探讨

介绍了二氧化氯水处理原理和特点,并就消毒的效果、使用范围、建设费用、用地等方面与液氯、臭氧、紫外线作了比较,说明二氧化氯是一种新型高效多功能的水处理消毒剂。     

不同预处理/超滤工艺的除污特性及氯消毒效能

研究了直接超滤、粉末炭/超滤、混凝/超滤三种工艺的除污特性和相应的氯消毒效能。结果表明:三种超滤工艺的除浊率均能达到99%以上,但直接超滤工艺对溶解性有机物、氨氮、氯消毒副产物前体物的去除效果较差,粉末炭/超滤和混凝/超滤工艺集合了超滤和预处理工艺的优点,除污效能得到强化。由于微生物个体生长和挤压变形,超滤膜后仍有少量菌落检出,加氯1.0 mg/L后,三种超滤工艺的出水水质在48 h内均优于国标要求;粉末炭/超滤、混凝/超滤组合工艺均能降低氯消毒副产物生成势,且对HAAFP的去除效果较THMFP的好。     

二氧化氯、氯胺顺序投加联合消毒工艺的研究

以天津市某自来水厂的滤后水为研究对象,采用二氧化氯、氯胺顺序投加联合消毒工艺对其进行消毒处理。运用化学分析和生物学试验的方法,考察了经不同投量的组合消毒后消毒剂残余量的变化,以及联合工艺的消毒效果和持续消毒能力。试验结果表明,经不同投量组合的二氧化氯、氯胺顺序投加联合消毒后,出水中的细菌总数及总大肠菌群均达到《生活饮用水卫生标准》的要求。氯胺投量对总余氯和二氧化氯残余量的影响显著,而二氧化氯的投加量对其残余量的影响不大。二氧化氯、氯胺顺序投加联合消毒工艺在低投量组合下就能达到良好的消毒效果,且持续消毒能力强。     

液氯消毒工艺去除微囊藻毒素的试验研究

通过小试研究了氯消毒工艺对黄浦江水中两种微囊藻毒素的去除效果及对水厂实际运行的意义.结果表明,游离氯对试验中所研究的两种微囊藻毒素(MC-LR、MC-RR)具有一定的去除效果,两种微囊藻毒素的氯化降解过程均符合二级反应动力学模型,通过提高游离氯的浓度和持续时间,可以显著提高微囊藻毒素的降解速率;在pH值为7.25时,将黄浦江水中10 μg/L的MC-LR降至国家水质标准中的要求值(1μg/L)所需要的cT值为107.99 mg·min/L,正常消毒条件下难以达到此值;但氯消毒工艺能够明显降低微囊藻毒素的急性毒性,可以作为目前控制水中微囊藻毒素脱毒的一种手段.