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.     

SBR工艺运行条件对好氧污泥颗粒化和除磷效果的影响

采用模拟配制生活污水,研究循序间歇反应器(SBR)工艺在不同运行条件下对好氧污泥颗粒化和生物除磷效果的影响.试验分别对进水中不同COD/TN比(11.79,18.85,20.72,24.66)、COD/TP比(27.85,44.53,48.93、58.25)、TN/TP比(4.00,2.36,1.54)、温度(22℃,15℃,8℃)和污泥龄(16d,10d,5d)作比较,发现进水中较高的COD/TN比(24.66)、COD/TP比(58.25)、温度(22℃)和较低的污泥龄(10d)对生物除磷和颗粒的形成有利;适当的TN/TP比(2.36)、接种污泥的选择是好氧颗粒污泥形成的关键.     

氯代芳香化合物生物降解性能与其化学结构的相关性

应用结构－活性定量关系研究方法,对氯代芳香化合物的好氧生物降解性能与其化学结构间的关系进行了研究,并建立了受试物的好物降解速率常数与４个高阶分子连接性指标及取代基电子效应数为结构参数的定量关系,分析表明,有机物取代基的电性能数和空间构型是影响受试物好氧生物降解性能的２个重要因素。     

易降解有机物对氯苯好氧生物降解性能影响

利用测定微生物呼吸耗氧量的方法,从生物氧化程度出发,对氯苯在单基质条件下的好氧生物降解性能及易降解有机物对受试物的生物降解性能的影响进行了研究。结果表明,受试物的生物氧化率与浓度无关,易降解有机物的存在有利于受试物的降解,生物氧化率的增加值随所投易降解BOD₅浓度的关系具有类似米－门公式的形式。     

易降解有机物对氯代芳香化合物好氧生物降解性能的影响

利用测定微生呼吸耗氧量的方法,从生物氧化程度出发,研究易降解有机物对氯代芳香化合物生物解性能的影响。结果表明,易降解有机物的存在有利于受试物的降解,生物氧化率的增加值与所投易降解ＢＯＤ５浓度的关系具有类似米－门公式的形式。     

芳香类有机物生成氯化消毒副产物特性及其与化学结构的关系

选择与腐殖酸有相似芳香结构的有机物进行氯化试验,测定其卤乙酸及三卤甲烷生成量,研究前体物化学结构与氯化消毒副产物生成特性的关系.结果表明:①主要卤乙酸生成活性排序为:对羟基苯甲酸>4-氨基苯乙酮>邻苯二酚>间苯二酚;主要三卤甲烷生成活性排序为:间苯二酚>4-氨基苯乙酮>2-羟基-4-氨基甲苯>对羟基苯甲酸.②卤乙酸的前期氯化反应速度排序为:间苯二酚>4-氨基苯乙酮>对羟基苯甲酸>邻苯二酚;三卤甲烷的前期氯化反应速度排序为:对羟基苯甲酸>2-羟基-4-氨基甲苯>间苯二酚>4-氨基苯乙酮.③对位或邻位取代基结构物质以生成卤乙酸为主;间位取代基结构物质以生成三卤甲烷为主.④苯环上羟基官能团生成消毒副产物的活性最高,酮基官能团次之;氨基官能团主要起到与其它活性官能团形成对位、邻位或间位结构的辅助作用;醛基和羧基官能团为惰性官能团;甲基官能团的作用有待深入考察.     

美国环境应急管理制度简析

美国作为工业发达国家,经过百余年的发展,建立了世界领先的环境应急管理制度。自2005年松花江水污染事件爆发至今,我国的环境应急管理需求迫切,管理水平也在飞速提升。对美国的环境应急管理制度的分析能为我国环境应急管理工作提供借鉴。首先,美国设立了以宪法为根基,以应急管理法律法规为主要枝干,以针对突发性环境事件的专门性立法为具体内容的管理体系。其次,美国建立了包括总统、联邦应急管理署、美国国家环境保护局,以及州、县和地方政府中的管理机构在内的多层级应急管理系统。再次,美国基于国家应急系统(NRS)及其核心国家应急计划(NCP),为环境应急响应工作制定了清晰的工作流程。此外,美国还设立了超级基金,有助于有效解决应对环境突发事件的资金来源问题。2014年1月,美国西弗吉尼亚州发生埃尔克河化学品泄漏污染水源事件,通过将该污染事故作为案例进行分析,本文详细梳理了美国各层级政府对该污染事故的应急响应处理流程,体现出其具有的流程规范、分工清晰、属地处理、联邦支持等特点。     

给水管网中耐氯分枝杆菌的灭活特性及机制研究

近年来,在饮用水管网中检测到耐受消毒剂的微生物,对于饮用水安全造成威胁.课题组由南方某城市自来水管网中分离出1株耐氯的产黏液分枝杆菌(Mycobacteria mucogenicum),并对其灭活特性和耐氯机制进行了研究.使用自由氯、一氯胺和二氧化氯对其进行消毒实验,测定CT值.99.9%灭活产黏液分枝杆菌时,自由氯的CT值为(76.25±47.55)mg·min·L-1,一氯胺为(1 396±382)mg·min·L-1,二氧化氯为(13.5±4.9)mg·min·L-1.采用透射电镜对产黏液分枝杆菌的消毒过程进行观察,发现消毒后细菌结构疏松,细胞器层次变得不清晰,核心肿胀溶解.产黏液分枝杆菌具有较好的疏水性,测定其表面疏水率为37.2%,远高于其他细菌,使得亲水性消毒剂不易进入细菌内部,是其耐受含氯消毒剂的原因之一.     

给水管网中耐氯性细菌的灭活特性研究

使用4种常见消毒剂对从实际管网中分离出来的7株耐氯性细菌进行消毒实验.结果表明,这7株细菌均具有较高的耐氯性,其中1株耐氯性最高的类龟分支杆菌自由氯99.9%灭活的CT值为120 mg.(L.min)-1,另外2株血红鞘氨醇单胞菌和甲基杆菌99.9%灭活的CT值分别为7 mg.(L.min)-1和4 mg.(L.min)-1.比较4种消毒剂的消毒效果发现,二氧化氯和单过硫酸氢钾的消毒效果较好,能够在30 min内使分支杆菌的灭活率达到5个数量级.自由氯由于衰减较快,消毒效果不佳.一氯胺能够维持一定的消毒剂浓度,但由于其氧化性较弱,因此需要提高浓度,才能满足消毒要求.能在1 h内灭活3个数量级以上分支杆菌的消毒剂投加量为:3.0 mg/L一氯胺、1.0 mg/L二氧化氯(以Cl2计)和1.0 mg/L单过硫酸氢钾(以Cl2计).考虑到我国水厂消毒的实际情况,建议采用间歇性提高一氯胺浓度或改换二氧化氯消毒的方法,提高对耐氯性细菌的灭活效果.     

生物活性炭胞外酶再生假说的研究

本文对生物活性炭运行中生物再生的基本假说之——胞外酶再生假说进行了研究。从生物化学、微生物摄食过程和影响活性炭吸附的主要因素等方面,论证了在利用生物活性炭去除129种重点污染物过程中,胞外酶再生假说的适用性。研究的结论指出,对于129种重点污染物中可生物降解的65种有机物,胞外酶再生活性炭的假说基本上是不适用的。