二氧化氯消毒无机副产物的产生及控制

二氧化氯消毒的副产物(DBPs)主要以无机的亚氯酸根和氯酸根为主,其中亚氯酸根可能对人体健康产生负面影响。本文在国内外大量研究资料的基础上,结合我国应用二氧化氯的实践,分析了二氧化氯消毒无机副产物的产生及可行的去除方法,认为用亚铁还原法控制及去除亚氯酸根是一种经济合理行之有效的方法,同时对硫化物还原法、活性炭吸附法和臭氧氧化法的特点进行了比较,对二氧化氯消毒工艺的正确应用进行了探讨。     

二氧化氯-氯联合用于饮用水消毒的研究进展

使用单一的氯或者二氧化氯消毒剂都有一定的局限性,二氧化氯-氯联合消毒工艺是近年来消毒工艺研究的新方向,本文主要对二氧化氯-氯联合消毒工艺的特点和控制因素进行阐述。实验结果表明,二氧化氯-氯联合消毒工艺不仅能够有效地去除水样中的大肠杆菌以及其他细菌,而且联合消毒工艺能够减少消毒副产物的生成,并且有比较强的持续消毒能力。联合消毒工艺受投加比例的影响比较大,因为二氧化氯的浓度过高,衰减也相应增加,并且所产生的ClO2^-量也随之增加;而当液氯的浓度过高时,对应所产生的消毒副产物也随之增加。投加比例一般在ClO2：Cl2=1：3到1：6之间。     

再生水消毒副产物去除技术研究进展

三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈、三氯硝基甲烷以及N-亚硝基二甲胺是再生水氯/氯胺消毒中主要的消毒副产物,具有较强的毒性和致癌性,严重威胁生态安全及人体健康。目前难以通过改变消毒条件来减少其生成量,而去除其前驱物可有效降低消毒副产物的生成。文章介绍了氧化法、混凝沉淀法、离子交换法以及膜过滤等方法去除消毒副产物前驱物的研究,重点分析了臭氧氧化法去除消毒副产物前驱物的影响因素,对已生成的消毒副产物的去除也进行了简述。     

二氧化氯消毒无机消毒副产物控制技术进展研究

日常生活、生产中,饮用水消毒剂受到广泛关注.中国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)规定二氧化氯可作为饮用水消毒剂,但其在消毒过程中所产生的无机消毒副产物,对人类健康存在潜在的危害.随着检测和控制技术水平的发展,对饮用水中无机消毒副产物的研究已成为热点.文章参考大量文献,对饮用水中无机消毒副产物的控制技术进行了详细讨论.     

标准状态下水溶性二氧化氯的稳定及歧化

在电子活度 (pε)和 pH优势区域图上 ,建立了包括氯酸根、二氧化氯、亚氯酸、亚氯酸根、次氯酸、次氯酸根、氯气和氯离子的氯体系多元平衡模式 ;发现二氧化氯在极强酸度和高电子活度区域稳定存在 ,水溶性二氧化氯则不稳定 .同时 ,根据反应自由能变化 ,提出了摩尔电子驱动力的概念 ,借助它分析了二氧化氯在水溶液中的歧化趋势 ,结果表明 ,二氧化氯在碱性溶液中的歧化反应远比在酸性溶液中进行得快 ,在全 pH范围内 ,二氧化氯表现出趋于强酸环境而保持自身稳定的趋势 ,与由pε- pH优势区域图所确立的二氧化氯稳定区定位相一致 ,从而验证了二氧化氯稳定存在区域的正确性     

饮用水氯消毒副产物控制技术研究进展

依据新颁布的《生活饮用水卫生标准》对饮用水氯消毒副产物控制技术进行了具体的论述,介绍了替代消毒剂、前体物去除和副产物去除等控制技术的应用效果和局限性,分析了安全高效的多级屏障组合消毒工艺在控制消毒副产物中的应用前景。     

饮用水中二氧化氯及其无机消毒副产物的检测技术研究

饮用水的消毒技术及其副产物一直受到广泛的关注,文章重点介绍了国外饮用水中二氧化氯和其无机消毒副产物检测技术以及在中国应用状况.二氧化氯的检测方法有很多种,包括碘量滴定法、紫外分光光度法、荧光光度法、电流滴定法、离子色谱法等.在众多二氧化氯分析方法中,五步碘量法、连续五步碘量法和紫外分光光度法的应用最为广泛.     

臭氧和二氧化氯灭活水中病毒的研究

氯是世界上应用最广泛的饮用水消毒剂,但是它杀灭病毒的能力较差,消毒过程中还可能形成有毒的氯化有机物。本研究认为臭氧灭活病毒的作用迅速、浓度低、效率高,副作用较小,经臭氧消毒后的水无色、无臭、无三卤甲烷等有毒副产物。 二氧化氯也可以用作饮用水消毒剂。使用二氧化氯消毒产生的三卤甲烷要比氯消毒少得多;同时,二氧化氯不与水中常有的氨作用,形成消毒能力较差的氯氨。本研究表明,在大多数的饮用水pH范围内,二氧化氯是一种比氯性能良好的消毒剂。因此,臭氧和二氧化氯可以代替氯,单独地或与氯结合用于水的消毒。     

饮用水处理中的几种消毒剂

对饮用水处理中常用的消毒剂液氯、二氧化氯、氯胺及臭氧进行了比较，指出消毒效率为：Ｏ３＞ＣｌＯ２＞Ｃｌ２＞ＲＮＨ２Ｃｌ，消毒持久性顺序为：ＲＮＨ２Ｃｌ＞ＣｌＯ２＞Ｃｌ２＞Ｏ３，成本费用为：Ｏ３＞ＣｌＯ２＞ＲＮＨ２Ｃｌ＞Ｃｌ２，液氯和二氧化氯消毒会产生有毒的消毒副产物，几种消毒剂各有所长，在使用时应综合考虑．     

亚铁盐对二氧化氯杀藻副产物亚氯酸盐去除的研究

实验研究亚铁盐对来自于供水水库的含藻原水二氧化氯杀藻过程中产生的无机副产物亚氯酸盐去除的效果及亚铁盐的投加量,同时考察亚铁盐在去除亚氯酸盐的过程中的除浊作用。实验结果表明,FeSO4能完全去除二氧化氯杀藻的无机副产物亚氯酸盐。FeSO4在去除亚氯酸盐的同时也与二氧化氯反应而使二氧化氯的浓度降低。FeSO4的用量是亚氯酸盐和二氧化氯与FeSO4反应的理论用量的总和。在二氧化氯预氧化杀藻与投加FeSO4的时间间隔较短的情况下,FeSO4的投加量按照初始投加量70%的二氧化氯与FeSO4反应的化学计量关系计算确定,此时亚氯酸盐能完全被去除。FeSO4在去除亚氯酸盐的同时具有除浊作用,在饮用水的净化中可以减少常规混凝剂的用量,当浊度为23.3 NTU或24.3 NTU时,不需再投加常规混凝剂。FeSO4的絮凝作用对除藻有协同作用。     

控制消毒副产物及前体物的优化工艺组合

为实现对消毒副产物的控制,比较了新开发的顺序氯化消毒工艺与传统氯消毒工艺在常规工艺、常规+深度处理工艺、预氧化+常规+深度处理工艺中对消毒副产物及其前体物的去除特性.与传统的氯消毒相比,顺序氯化消毒工艺可以有效减少消毒副产物的生成量,THMs减少35.8%～77·0%,HAAs减少36·6%～54·8%;而且消毒进水水质越差,短时游离氯后转氯胺的消毒工艺就越有优势.对最简单的传统工艺进行顺序氯化消毒产生THMs和HAAs为18·51μg/L和19·25μg/L,低于采用最复杂工艺:预臭氧氧化+常规+臭氧-活性炭工艺进行传统氯消毒的副产物生成量(THMs19·40μg/L,HAAs24·70μg/L).对消毒副产物前体物去除和副产物控制有明显效果的前处理工艺是臭氧-活性炭工艺和预臭氧氧化.建议采用传统工艺的水厂改造时优先考虑顺序氯化消毒工艺和臭氧-活性炭工艺.     

不同预氧化剂对长江原水氯(胺)化DBPs生成潜能的影响

以取自上海市杨树浦水厂的长江原水为研究对象,对比分析了3种常见预氧化剂二氧化氯(ClO2)、高锰酸钾(KMnO4)及氯(Cl2)预氧化对削减氯化和氯胺化消毒副产物(DBPs)生成潜能的效果情况.氯化培养实验结果表明,3种预氧化剂的处理对DBPs总量的去除效果均不显著,经ClO2、Cl2及KMnO4作用后可分别削减8.4%、5.7%及3.9%,效果为ClO2>Cl2>KMnO4.对于长江原水使用氯化消毒时,采用ClO2作为预氧化剂可取得对消毒副产物较好的去除效果.氯胺化培养实验结果表明,3种预氧化剂处理对长江原水氯胺化DBPs的生成潜能影响有较大差异,经ClO2和KMnO4作用后可分别削减18.1%及4.1%,而预氯化后则增高12.3%,对于长江原水使用氯胺化消毒时,采用ClO2作为预氧化剂可取得对消毒副产物较为明显的去除效果.同时,应尽量避免使用预氯化后加氯胺化的组合,以防止在水处理过程中生成更多的DBPs而影响出水水质.     

饮用水中卤代消毒副产物的产生和影响因素的研究

论述了卤代消毒副产物（三卤甲烷和卤代乙酸）对人体健康的危害，研究了投氯量、氯化时间、ｐＨ值和温度对它们的影响，提出了去除卤代消毒副产物的途径。     

羟基自由基氧化法在饮用水后处理中的应用

该文分析了饮用水消毒的现状，提出保持氯消毒不变，用羟基自由基氧化法对饮用水进行后处理，去除氯消毒产生的卤代烃，以提高饮用水的质量。     

污水氯、二氧化氯消毒处理中水质及毒性变化的比较

分别从水质和毒性2方面比较了氯、二氧化氯消毒对污水的影响.结果表明:在水质特性方面,氯消毒对污水色度影响不大,而二氧化氯消毒明显降低了污水的色度;氯、二氧化氯消毒前后污水的DOC基本没有变化;氯消毒后污水的UV₂₃₀明显增加,二氧化氯消毒后污水的UV₂₃₀略有降低,当二者投加量均为30mg/L时,氯消毒使污水的UV₂₃₀增加约0.7cm^-1,二氧化氯消毒使污水的UV₂₃₀降低约0.05cm^-1.在毒性生成方面,氯、二氧化氯消毒产生的急性毒性均随消毒剂投加量的增加而增大,氯消毒产生的急性毒性明显高于二氧化氯消毒;氯消毒在一定程度上增大了污水的遗传毒性,而二氧化氯消毒在一定程度上降低了污水的遗传毒性.     

南水北调丹江口水库水氯(胺)化消毒副产物产生特性与消毒工艺对比

系统研究了南水北调中线工程水源——丹江口水库水在氯(胺)化消毒条件下,常规消毒副产物的产生特性,考察了消毒方式、消毒剂投加量、接触时间、p H和溴离子浓度等因素的影响,并对消毒工艺参数进行了优化.结果发现,丹江口水库水经氯化消毒可产生三氯甲烷、二氯一溴甲烷等常规含碳和较低浓度二氯乙腈、三氯硝基甲烷等含氮消毒副产物,而氯胺化消毒仅产生三氯甲烷和三氯硝基甲烷等消毒副产物(disinfection by-products,DBPs).自由氯消毒过程产生的各类型DBPs浓度约为氯胺消毒的7.5倍,短时自由氯转氯胺方式DBPs产生量介于两者之间;随着自由氯投加量增加,各类型消毒副产物均呈现增加趋势,投加量大于2 mg·L-1后DBPs增加量较少.随氯胺投加量增加,三氯甲烷生成量变化不大,投加量大于2mg·L-1后可产生三氯硝基甲烷等副产物.随反应时间延长,自由氯的衰减速率明显大于氯胺,同时消毒副产物增长量明显快于氯胺消毒.随着p H升高,自由氯消毒后三卤甲烷含量呈现增加趋势,而氯胺消毒后变化不明显.随溴离子浓度的增加,自由氯和氯胺消毒后副产物类型均向溴代DBPs转变,同时总生成量明显增加,自由氯消毒DBPs增长量明显大于氯胺消毒过程.丹江口水库水采用氯胺化消毒可以降低消毒副产物的生成风险,如采用自由氯消毒方式,水厂需根据实际常规处理工艺重点控制自由氯的投加量等参数.     

城市污水厂尾水氯消毒及其余氯控制技术

论述了城市污水消毒处理的必要性。预见在相当长一段时间内氯消毒将是我国城市污水消毒处理的重要方法。阐明了氯在杀死细菌的同时产生具有三致作用的消毒副产物，并且在尾水排入水体后，余氯会对水体生物体产生持续的毒性影响，为保护水生生物，需在氯化消毒后加以脱氯。对各种脱氯药剂进行分析，并指出氯化-脱氯工艺的不足，提出对于我国城市污水厂消毒工艺的建议。     

城市污水厂尾水氯消毒及其余氯控制技术进展

论述了城市污水消毒处理的必要性。预见在相当长一段时间内氯消毒将是我国城市污水消毒处理的重要方法。阐明了氯在杀死细菌的同时产生具有三致作用的消毒副产物，并且在尾水排入水体后，余氯会对水体生物体产生持续的毒性影响，为保护水生生物，需在氯化消毒后加以脱氯。对各种脱氯药剂进行分析，并指出氯化-脱氯工艺的不足，提出对于我国城市污水厂消毒工艺的建议。     

南方某水源水中天然有机物的特点及氯胺对氯化消毒副产物的控制

在对天然有机物分类的基础上进行了水体中有机物的特性研究，并采用氯胺对不同特性有机物的氯化消毒副产物进行了控制研究。结果表明，疏水酸占有机物总量的24％，疏水中性物质占41％，疏水性有机物占67％；对于三卤甲烷类消毒副产物生成势，疏水酸所产生的最多，疏水碱次之，亲水酸最少；对于卤乙酸类消毒副产物生成势，疏水碱产生的三卤乙酸最多，其次为疏水酸，亲水酸最少。氯胺对不同类有机物氯化消毒副产物控制程度不同，氯胺对疏水中性物质控制三卤甲烷类消毒副产物最好，其次是疏水碱和亲水碱；对疏水酸的三卤甲烷生成量控制较弱，对亲水酸的控制效果最差；氯胺对亲水碱氯化产生卤乙酸的控制效果最好，其次是疏水碱，控制效果最差的为疏水中性物质。     

水源水中有机物特性及其氯化活性研究

以西南某市一个地表水为水源水的M水厂为研究对象，对其原水中有机物进行富集，有机物按照操作定义分为6个部分，分别为：亲水性有机酸、亲水性有机碱、亲水中性物质、疏水性有机酸、疏水性有机碱和疏水性物质，通过富集、确定了原水中6种有机物的组成分布，研究各种有机物的消毒副产物形成潜力以及替代剂（氯胺、二氧化氯）对卤乙酸形成的影响，提出了控制消毒副产物的主要对策，研究结果表明：1）M水厂水源水属于腐殖质含量的天然水体，受污染较小；2）原水溶解性有机物中疏水性有机酸是卤乙酸的主要前体物；3）用氯胺和二氧化氯代替传统的消毒剂作为替代消毒剂，可大大降低THMs和HAAs的生成量。