活性炭纤维去除饮用水中卤乙酸的性能研究

对活性炭纤维(ACF)吸附水中卤乙酸(HAAs)的效果及影响因素进行研究.静态试验表明,ACF吸附三氯乙酸(TCAA)的能力大于二氯乙酸(DCAA),初始浓度、pH和干扰物质对ACF吸附HAAs均有不同程度的影响.动态试验表明,当ACF对HAAs的吸附达到吸附穿透时间后,其吸附床层溶液的出口浓度急剧上升,吸附量显著下降.流速越大,ACF炭层越易穿透.当流速为15 mm/s 时,DCAA的穿透吸附量和饱和吸附量均达到最大,分别为353.4 μg/g和466.1 μg/g.在多基质条件下,穿透时间明显提前,DCAA和TCAA的穿透吸附量相比单基质条件下分别降低了50%和35%左右.     

颗粒活性炭吸附饮用水中卤乙酸特性研究

采用颗粒活性炭(GAC)对饮用水消毒副产物卤乙酸中的三氯乙酸(TCAA)和二氯乙酸(DCAA)的吸附特性进行了研究和对比。研究结果表明:在单底质条件下,活性炭对卤乙酸的吸附等温线最符合修正的Freundlich方程,浓度小于200μg/L时,活性炭对卤乙酸基本表现为单层吸附。活性炭投加量为1600mg/L时,GAC对TCAA和DCAA的去除率分别达到98.49%和98.01%。活性炭对TCAA的吸附能力高于DCAA,当平衡浓度为0.3μmol/L时,其对二者的摩尔吸附容量比为1.17∶1。酸性条件下有利于活性炭吸附卤乙酸。多底质共存条件下,两种卤乙酸之间存在竞争吸附,与单底质条件下相比,活性炭对TCAA的吸附受影响程度低于DCAA。同时吸附速率比较表明活性炭对DCAA的吸附速率较快。     

热处理对自来水中卤乙酸浓度的影响

考察了自来水在热处理过程中,不同加热温度、不同煮沸持续时间对饮用水中HAAs浓度变化的影响。结果表明:随着加热温度的升高,自来水中检出的4种HAAs,MCAA、DCAA均持续升高,而TCAA和MBAA则不断降低。在煮沸持续时间0~20 min过程中,4种HAAs的变化规律与升高加热温度的一致,但不论哪种热处理方式,都并不能有效降低卤乙酸总量。结合不同热处理条件下自来水中THM s和HAAs总量的变化情况及对亚硝酸根浓度的影响,本研究建议最佳的热处理方式为加热至煮沸并持续煮沸5min,且煮沸持续时间不能超过5 min。     

1999-2020年核心期刊三卤甲烷与卤乙酸文献计量学统计

采用文献统计学的方法对1999-2020年中国核心期刊中分别以三卤甲烷(Trihalomethanes,THMs)和卤乙酸(Haloacetic acids,HAAs)为主题词的文献进行统计分析,分别从期刊、关键词、研究方向、前体物种类、研究水体、发文机构、基金等角度进行了探讨。结果表明:我国消毒副产物(Disinfection by-products,DBPs)领域的文献发文量总体呈上升趋势,国家自然科学基金为THMs和HAAs研究的主要资助者,大分子天然有机物(Natural organic matter,NOM)中腐殖酸是研究最频繁的THMs和HAAs前体物质,饮用水水厂水为主要研究水体。氯消毒技术研究热度逐年升高;THMs和HAAs研究热点集中在影响因素、控制措施、生成特性、变化规律、分析测定和健康风险等方面。揭示近20几年DBPs研究热点和趋势,为今后环境科学领域中DBPs深入研究工作提供一定参考和依据。     

常规工艺对消毒副产物及前体物的去除

以西南某市L水厂为测试对象 ,研究了常规水处理工艺过程对消毒副产物及其前体物的去除特性 ,并且提出了控制饮用水中消毒副产物的几点对策。研究结果表明 :常规水处理对三卤甲烷前体物 (THMsFP)和卤乙酸前体物 (HAAsFP)具有很好的去除效果 ,去除率分别为 50 %以上、4 3%～ 6 4 % ,但对卤乙酸和三卤甲烷却无去除作用 ;预氯化是生成出厂水中THMs、HAAs的主要原因。     

常规工艺中消毒副产物前体物季节变化研究

对某给水厂进行了一个水文年的月度监测,重点分析了各工艺段出水的三卤甲烷和卤乙酸前体物浓度变化。结果表明,对消毒副产物前体物控制起关键作用的是沉淀工艺和过滤工艺。沉淀工艺对消毒副产物前体物的去除受到混凝效果的影响,随季节有较大波动。过滤工艺出水中三卤甲烷、卤乙酸前体物全年都呈现增长。过滤工艺出水中三卤甲烷前体物的增加明显高于卤乙酸前体物。     

常规工艺中消毒副产物季节变化研究

对某给水厂进行了一个水文年的月度监测,重点分析了各工艺段出水的三卤甲烷和卤乙酸浓度变化。结果表明,对消毒副产物控制起关键作用的工艺是预氯化(混凝)、过滤和消毒。预氯化工艺是一个很大的健康隐患,必须严格控制。在过滤工艺中同时存在消毒副产物的生成和去除两种作用,对三卤甲烷的去除率明显较高,而卤乙酸在过滤前后变化不大。在清水池消毒过程中游离氯会与消毒副产物前体物继续反应生成消毒副产物。     

UV/H_2O_2/微曝气降解三氯乙酸的试验研究

UV/H2O2/微曝气工艺是在常规UV/H1O2基础上发展起来的.试验表明在紫外光强1 048.7μW/cm2,H20z投加量为40 mg/L,三氯乙酸(TCAA)初始浓度约为110μg/L的情况下,120 min后该工艺对TCAA的去除达到90%以上.工艺效果受UV光强,H2O2投加量,TCAA初始浓度和pH的影响.其他条件一定时,随着UV光强和H2O2投加量的增大,TCAA去除率增加.然而H2O2投加量超过40 mg/L后,去除效果增加缓慢.对不同初始浓度,103.5μg/L时去除率最高,而后浓度增加,去除率下降.TCAA中性或弱酸性pH条件下更有利于降解.     

饮用水消毒副产物卤乙腈的研究

卤乙腈(HANs)普遍存在于饮用水中,且卤乙腈比三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)等消毒副产物具有更强的遗传毒性、细胞毒性和致癌性。介绍了卤乙腈的种类毒性、分布情况及卤乙腈前体物的种类、卤乙腈的生成过程、卤乙腈的含量控制。其中消毒副产物生成的种类和数量主要与水源水的水质特性、所使用的消毒剂种类和水处理工艺与工况有关,概述了控制卤乙腈前体物与改良消毒工艺及去除已生成的卤乙腈,以减少饮用水中卤乙腈的浓度水平。     

次氯酸钠与液氯消毒在农村供水中的应用效果对比研究

为明确次氯酸钠消毒在农村供水工程中的实际应用效果,考察了南方某省以同一地表水为水源、水处理工艺相同、分别采用液氯和次氯酸钠消毒的具有一定代表性的两处农村供水工程(T水厂和H水厂)的余氯衰减、消毒效果和副产物生成情况。结果显示:在有效氯投加量分别为1.0 mg/L和2.0 mg/L时,2.4 h后H水厂出厂水的余氯值衰减率比T水厂分别低6.53%和3.30%,两者的消毒效果均较好,H水厂的管网末梢水菌落总数值比T水厂低40.62%,微生物安全性更高;当有效氯投加量由1.0 mg/L增至2.0 mg/L时,T水厂和H水厂出厂水的三氯甲烷生成量分别增长97.36%和59.35%,三卤甲烷分别增长122.64%和91.43%,而二氯乙酸和三氯乙酸生成量增长率相差不大。研究结果表明,次氯酸钠的稳定性及消毒效果略好于液氯,且消毒副产物三氯甲烷和三卤甲烷的生成量较小。由于两水厂在水源类型、水源水质特征、工程规模及水处理工艺方面具有一定代表性,经与其他研究进行对比分析认为,次氯酸钠消毒在农村供水中具有较好的应用前景。     

颗粒计数仪在南方某水厂BAC工艺中的应用

结合南方某水厂生物活性炭(BAC)池在冬季低温天气下的运行情况,研究分析了各工艺因素对出水颗粒物浓度的影响,探讨了微生物穿透BAC池的风险与颗粒物浓度之间的相关性。结果表明:BAC池运行周期越长,运行周期中的出水细菌数波动范围就越大,出厂水中细菌被检出的风险也越高;在生物活性炭池出水浊度≤0.1NTU的情况下,出水中2μm以上粒径的颗粒物浓度依然偏高,存在尺寸2～5μm范围的隐孢子虫潜在威胁。     

消毒副产物总致癌风险的首要指标参数--卤乙酸

利用国际和国内饮用水中消毒副产物的一些有代表性的数据 ,计算了各种消毒副产物的致癌风险。分析结果显示 :(1)饮用水中三卤甲烷和卤乙酸浓度的相关性不好 (R2 ≤ 0 4887) ,说明不能从一类消毒副产物的浓度来推断另一类消毒副产物的浓度 ;(2 )在饮用水中消毒副产物的总致癌风险中 ,卤乙酸的致癌风险占 91 9%以上 ,三卤甲烷的致癌风险则在 8 1%以下 ;(3)饮用水中卤乙酸浓度与消毒副产物的总致癌风险之间相关性极好 (R2 ≥ 0 919)。综合以上三点 ,建议将饮用水中卤乙酸浓度作为控制消毒副产物总致癌风险的首要指标参数     

饮用水含氮消毒副产物卤化硝基甲烷研究进展

饮用水消毒工艺的改进,降低了三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)等消毒副产物(DBPs)在饮用水中的浓度,但导致出现毒性更大的含氮消毒副产物(N-DBPs),卤化硝基甲烷(HNMs)便是其中的代表且具有强烈的细胞遗传毒性和致突变性,正逐渐引起人们的关注。结合国内外最新研究成果,简要介绍了饮用水消毒副产物研究历程,综述了国内外对HNMs的毒理学研究及其形成机制和分析方法,指出需要通过大量试验研究和工程应用,才能探明HNMs的形成机制并获得HNMs及其前体物的最佳控制方法。     

单过硫酸氢钾复合粉用于饮用水消毒的效果研究

向受试水样中分别投加单过硫酸氢钾复合粉和次氯酸钠,比较了复合粉和氯消毒的消毒副产物生成量。同时,就该复合粉对常见金属的腐蚀性和其有效成分的持久性进行研究。试验结果表明,单过硫酸氢钾复合粉投加量达1.0mg/L以上时,对大肠杆菌有明显的杀灭作用。当复合粉投加量为2.0mg/L,作用时间为30min时,其对大肠杆菌的灭活率为99.99%。其在试验条件下对枯草芽孢杆菌的芽孢悬液无杀灭作用。复合粉对实际水样的消毒效果较好,对于田村山水厂活性炭池出水,投加量达到1mg/L时,HPC计数低于500CFU/mL。对比氯消毒,复合粉消毒产生的三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)的含量更低。另外,复合粉溶液对常见金属和给水管材基本无腐蚀或者呈中度腐蚀,溶液中的有效成分具有较强的持久性。     

饮用水中卤代苯醌类消毒副产物生成影响研究

针对近年发现的可能导致膀胱癌的新型消毒副产物(DBPs)卤代苯醌(HBQs),研究了不同地区管网末端水中卤代苯醌的存在情况,以及不同前体物、pH、氯投加量及溴离子浓度对卤代苯醌生成的影响.结果表明,多数管网末端出水中可检出2,6-二氯苯醌(2,6-DCBQ),浓度范围为6.28～10.75 ng/L,2,6-二溴苯醌(2,6-DBBQ)均未检出.腐殖酸、富里酸及酚类化合物氯化过程中能够生成HBQs.以双酚A(BPA)为前体物时,2,6-DCBQ的生成量随pH的提高先升高再降低,pH为6,反应时间为4 h时2,6-DCBQ的生成量最高为393.30μg/L.2,6-DCBQ的生成量随氯的投加量增加而增加,投加量超过0.50 mmol/L时,2,6-DCBQ的生成量随投加量的增加而减小.提高溴离子浓度后2,6-DBBQ的生成量逐渐升高,2,6-DCBQ的生成量逐渐降低,溴离子浓度为1000μg/L时,2,6-DBBQ的生成量最大,为131.67μg/L.     

进水温度对污水处理A~2/O工艺出水水质影响的研究

以广东省南部某采用A2/O工艺的生活污水处理厂为研究对象,分析该水厂设计与实际运行情况的差异。以进水水温(T)作为基本参数,检测该水厂在不同水温条件下出水中固体悬浮物浓度(SS)、BOD浓度、总氮(TN)浓度、总磷(TP)浓度,分析温度变化对出水指标的影响以及在A2/O工艺设计中,温度与水厂各项参数的对应关系。     

再生水厂处理工艺对邻苯二甲酸酯去除效果分析

以北京城区4座不同处理工艺的再生水厂进出水为研究对象,采用固相萃取(SPE)预处理和气相色谱-质谱法(GC-MS)方法对再生水标准中涉及到的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)两类污染物进行了检测,对比分析不同再生水处理工艺的去除效果。结果表明,各水厂进水中DBP和DEHP的浓度范围分别为1.99～5.36μg/L和0.97～6.44μg/L,与上游污水处理厂所采用的处理工艺无明显关联性;出水中DBP浓度为1.74～5.59μg/L,DEHP浓度范围0.42～4.93μg/L,均低于景观环境用水的国家标准限值;常规混凝-过滤-消毒处理工艺的去除效果并不明显,而膜工艺由于膜污染等实际运行问题也没有达到理想去除效果,去除率不足60%。     

基于实测的室内泳池水氯化消毒副产物分析研究

氯消毒剂可与水中有机物反应生成氯化消毒副产物(DBPs)。在室内泳池环境中,有机物种类多、持续浓度高;且DBPs可以通过呼吸、皮肤渗透和吞饮池水三大途径与人体接触,对人体健康造成危害。作为对《游泳池水质标准》(CJ 244-2007)进行修编的重要参考依据,选择了10家不同规模和类型的室内泳池进行了水质取样分析,分析确定我国室内泳池水中以三氯甲烷和氯乙酸为代表的氯消毒副产物实际存在状况。结果表明:在10个室内泳池水中,氯乙酸(HAAs)和三氯甲烷(THMs)都有存在,平均浓度THMs为29.2μg/L,HAAs为79.4μg/L,HAAs的浓度高于THMs。在此基础上,结合泳池水特点,通过与饮用水进行对比分析探讨了其消毒副产物的生成特点和危害途径;同时对《游泳池水质标准》中DBPs参数的选择给出了建议。     

二氧化氯预氧化对消毒副产物生成潜能的作用规律研究

二氧化氯(ClO2)已广泛应用于微污染原水预处理和出厂水消毒处理过程中。研究以腐殖酸溶液为对象,对比分析了预高锰酸钾、预二氧化氯与预氯化后消毒副产物生成潜能的变化特性;重点考察了二氧化氯预氧化过程中反应时间、投加量、溴离子浓度不同影响因素下,经预氧化后消毒副产物的生成潜能变化特性。研究发现:ClO2预氧化削减消毒副产物生成潜能的效果明显优于预氯化(Cl2)和预高锰酸钾(KMnO4)氧化;可削减三氯甲烷(CF)生成潜能、二氯乙腈(DCAN)和三氯硝基甲烷(TCNM)的总生成潜能分别达21.2%、42.2%;随着预氧化时间的延长,CF的生成潜能呈明显增加的规律,DCAN和TCNM的总生成潜能在预氧化时间超过60min后升高;随着二氧化氯投加浓度的变化,CF和DCAN生成潜能均呈先下降后逐步增加的趋势,TCNM生成潜能变化不大;随着溴离子浓度增加,三卤甲烷(THMs)总量升高了57%,同时三溴甲烷所占比例明显增大,溴离子增加使得DCAN及TCNM的生成潜能下降,并逐步转变成为溴代乙腈和溴代硝基甲烷类副产物。     

磁性离子交换树脂在饮用水深度处理中的应用

示范工程配套小试,研究磁性阴离子交换树脂在饮用水深度处理领域的应用效果。结果表明:磁性树脂能高效去除砂滤出水中的有机物、硫酸根、硝酸根,树脂吸附平衡时间为30min,树脂浓度取1.0%为宜,对COD_(Mn)、UV_(254)、硫酸根、硝酸根去除率分别为60.5%、86.5%、89.1%和54.8%;树脂示范工程出水消毒后三卤甲烷和卤乙酸浓度较常规处理削减了56.7%和76.7%;水源水出现季节性污染时,树脂深度处理工程对有机物能保持较高的去除效果,去除率可达57.3%,树脂工程的投资成本、运行成本分别为236元/m~3、0.09元/m~3,磁性树脂在饮用水深度处理领域具有广泛的应用前景。