滨海电厂冷却水中余氯衰减动力学的实验研究

针对电厂加氯工艺,在不同加氯浓度和升温幅度条件下,于实验室采用DPD法测定了海水中余氯在30 min内随时间的变量。结果表明,余氯在海水中起初(0~5 min)衰减很快,接着衰减较慢。采用一级动力学模型较二级动力学模型能更好的反映余氯在冷却水中的衰减过程。加氯浓度越高,余氯衰减越慢;水温越高,余氯衰减越快。余氯在自然海水中极不稳定,表观反应活化能(Apparent activation energy,Ea)非常低。就乐清湾海水而言,在春、夏、秋、冬季,Ea分别为632.94、701.82、388.67、565.52 J/mol。另外,还得到加氯浓度为1.00~1.80 mg/L、时间为0~30 min时,各季节海水冷却水中余氯衰减的预测公式。经线性拟合,预测值与实测值相关性较好。     

不同深度处理工艺再生水中余氯衰减规律及溶解性有机物变化特性比较

考察了余氯在不同深度处理工艺再生水中的衰减规律,并利用紫外-可见吸收差光谱和三维荧光光谱对余氯衰减过程的有机物变化进行了初步解析.结果表明,再生水中的余氯衰减迅速,加氯前0.5 h内的氯消耗占8 h内氯消耗的50%以上.混凝出水水样的余氯衰减速率大于超滤出水和臭氧出水.加氯后,混凝出水和超滤出水的紫外-可见吸收差光谱在230 nm和280 nm附近出现特征峰,表明余氯衰减过程中,水中具有不饱和键和生色团的物质被破坏.臭氧出水在波长230 nm附近出现特征峰.加氯使再生水的荧光强度减弱,混凝出水中腐殖质类物质荧光强度的降低程度大于超滤出水和臭氧出水,表明该类物质可能是影响余氯衰减速率的主要物质.     

配水管网中卤乙酸的研究

液氯消毒导致给水输配管网中产生消毒副产物对人体健康造成危害的问题引起了人们越来越多的关注。在对北方某城市配水管网水质大量调查的基础上,分析了卤乙酸与温度、余氯、氨氮、UV254等主要水质指标在配水管网中的变化规律。     

模拟配水管网中管材和余氯对生物膜形成的影响

以环状生物膜挂片反应器(BAR)模拟实际管网,研究了有氯、无氯2种原水情况下,镀锌钢、铸铁、不锈钢、PE、UPVC5种管材上细菌的生长规律.结果表明,单位面积最大细菌数,镀锌钢>铸铁>UPVC>不锈钢>PE;在无氯原水的试验中,达到单位面积最大细菌数所需天数,镀锌钢>(铸铁、不锈钢)>UPVC,PE管上细菌没有较大增加.加氯可控制镀锌钢、PE、UPVC上细菌的生长速度,此外,3种金属管材会发生锈蚀,引起水浊度、色度上升;PE是防止微生物在管壁生长最理想的管材;不锈钢则是值得选择的金属材料.     

饮用水消毒中一氯胺的衰减动力学研究

对饮用水消毒过程中一氯胺的衰减过程,采用二级反应速率模型对其衰减规律进行了非线性拟合;分别考察了pH值、温度、碳酸盐、溴离子、碘离子和天然有机物(NOM)浓度等水质参数变化对一氯胺衰减速率的影响.结果表明,pH值是影响一氯胺衰减速率的重要因素,pH<7.0时尤为明显;温度和碳酸盐对一氯胺的衰减速率均有明显影响;在pH=6.60时,随着溴离子浓度的增加一氯胺的衰减加快;在pH>7.60,0.1 mg/L的溴离子浓度对一氯胺的衰减影响不明显,碘离子对一氯胺的衰减影响较相同反应条件下溴离子的影响明显.此外,一氯胺衰减动力学模拟结果表明,采用二级动力学反应模型可以较好地拟合在卤素离子(Br-I、-)共存条件下的一氯胺衰减规律,对在沿海地区饮用水消毒工艺中不同条件下氯胺消毒剂浓度预测可以提供一定的理论和技术支持.     

含氟废水处理中氟衰减的化学动力学研究

通过模拟实验，研究人氟化钙沉淀反应的动力学以及同离子效应、温度和ｐＨ条件对反应速度和最终结果的影响。结果表明：沉淀反应中氟的衰减速度率符合三级反应动力学方程：钙离子浓度的增加降低了沉淀反应的活化能，使沉淀反应的“启动时间”、半衰期、五分之四衰期、十分之九衰期大大缩短，并使水中氟化物浓度降至３．００ｍｇ／Ｌ以下；温度对氟化钙沉淀反应速度的影响符合阿螺尼乌斯（Ａｒｒｈｅｎｉｎｇ）经验公式；沉淀反应的最     

基于影响因素分析的给水管网主体水余氯衰减模型

余氯在管网中主要发生主体水反应和管壁反应。一方面自身会不断消耗衰减,导致管网末梢处余氯值达不到要求,另一方面,氯会与水体中的某些有机物反应生成三卤甲烷等消毒副产物。以上作为氯消毒的两个主要问题,既相互矛盾又相互联系。其中余氯在主体水中的反应受到多种因素的影响,这些因素包括温度,初始余氯浓度和水体水质情况等等。论文在正交试验设计的基础上,通过对试验结果的极差和方差分析,得出结论:温度是影响余氯衰减的最主要因素,其次是水体水质情况,影响最小的是初始余氯浓度。在正交试验结果的基础上做定性分析的同时,采用编程拟合建立了改进的主体水余氯衰减模型,得到的参数组合为A=21 428 571,m=0.539,α=2.903。该改进模型不仅能很好地拟合试验结果,而且由于是基于正交试验所建立,模型的代表性和适用性都更加优越。     

O3/UV反应体系的有机物消解动力学模型

为了提高O₃/UV（臭氧协同紫外）反应体系对有机物的消解效率,降低能源消耗,基于O₃分解的SHB机理和O₃、有机物在紫外辐射下的光解机理,并考虑该反应体系中存在的3种可能的有机物消解途径和反应器出口处O₃气体浓度变化,建立了O₃/UV反应体系的动力学模型.将该模型用于消解过程中有机物消解率变化规律的研究,进一步优化消解工艺参数.结果表明:使用苯酚和乙酸作为目标有机物,以该模型进行仿真,从理论上验证了O₃气体浓度与紫外辐射间存在协同作用和不同工艺参数下所建立模型的灵敏性;将该模型与其他模型、试验测量值进行对比,验证了其优越性和准确性;对比不同pH下的3种消解途径各自贡献率的仿真结果,发现O₃/UV反应体系的pH对其消解有机物效率具有重要影响.研究显示:在O₃/UV反应体系中,紫外辐射强度和投加的O₃气体浓度二者间具有协同作用,同时调节可获得更好的消解效果;在酸性条件下有机物消解以O₃直接氧化为主,碱性条件下则以自由基间接氧化为主.      

真菌降解挥发性有机物动力学模型研究

真菌生物滤池对废气的净化过程,不涉及液膜扩散以及过渡区等问题,因此与传统的细菌生物滤池的净化过程不同．在对真菌生物滤池净化低浓度乙硫醇废气的过程机理进行研究的基础上,建立了真菌生物滤池处理挥发性有机化合物的动力学模型,分别推导出用以描述乙硫醇在生物膜内生化过程的方程式和用以描述气流方向乙硫醇浓度轴向变化的方程式,二者共同描述乙硫醇废气在真菌生物滤池中的传输与被生物分解的过程．通过对含不同浓度乙硫醇废气处理的试验验证,所建立的真菌降解乙硫醇模型的模拟结果与实测结果具有较好的一致性．     

生物絮凝吸附有机物降解动力学模型研究

生物絮凝吸附强化一级处理对于解决中小城镇污水处理问题有较大意义,在生物絮凝吸附后串联生物接触氧化法构成强化生物絮凝＋生物接触氧化一体化工艺,利用高负荷段的生物絮凝吸附强化一级处理提高SS、COD的去除率来降低后续生物膜的处理负荷,从而形成一种高效、低耗的新型处理工艺。探讨了生物絮凝吸附段的有机物降解动力学模型,并对模型进行了检验。     

自来水中氯消毒能力在不同温度下的变化规律研究

重庆市地处中亚热带季风性湿润气候地区,四周被高山环绕形成独特山地丘陵地形,具有季节气温变化特殊的局地性和代表性.分别监测2014年全年的月平均气温与月平均水温,作出了全年月平均气温与月平均水温变化趋势图,并根据趋势图选定在10℃,15℃,24℃,30℃四个典型不同季节温度下,通过监测相同初始余氯值的出厂水中余氯衰减规律,发现余氯衰减速率随温度变化大小各异,衰减系数排列为:K30℃>K24℃>K15℃>K10℃.根据出厂水在管网中水力停留时间的长短,可随季节温度变化适当调整出厂水加氯量,优化生产效果,节约加氯成本,降低饮水风险.     

不确定节点水量下水质监测点优化选址方法

针对供水管网水质监测点的优化选址问题,提出污染源位置识别准确度的概念,以水质监测点探测到的不同污染事件的时段区间冗余度最小化,和污染事件探测概率最大化为优化目标,结合一个案例管网,采用非支配排序遗传算法计算节点用水量变化条件下的监测点优化选址方案,算例结果显示节点用水量的不确定性不显著影响监测点的污染事件探测能力和可能性节点识别能力,但使监测点的污染源位置识别准确度降低.     

二氧化氯消毒时三氯甲烷形成量的研究

研究了二氧化氯与氯消毒时三氯甲烷的形成量。结果表明,氯可与水中有机物反应形成三氯甲烷,其形成量随水中有机物含量,氯投加量,ＰＨ值的升高而升高,当ＣＯＤ为３ｍｇ／Ｌ,投氧量为７ｍｇ／Ｌ时,经４８ｈ反应后,三氯甲烷形成量将超过国家标准规定的６０μｇ／Ｌ,二氧化氯不与有机物反应形成三氯甲烷,１１．３３ｍｇ／Ｌ的二氧化氯与ＣＯＤ为２．６７ｍｇ／Ｌ水样经４８ｈ反应,三氯甲烷形成量低于检出限,二氧化氯与氯复佤     

给水管网管壁铁细菌生长特性模拟及控制对策研究

利用AR反应器对管壁铁细菌的生长特性、影响因素以及悬浮铁细菌与管壁铁细菌的相关关系进行了研究.管壁铁细菌在反应器运行12 d后达到稳定生长,出水中铁细菌数量比进水增加1 lg,剪切力对于铁细菌达到稳定生长的时间有影响,但对稳定生长后挂片上的铁细菌数量没有明显的影响.稳定余氯0.3 mg/L可以有效控制悬浮和管壁铁细菌的生长,数量降低1 lg;对于管垢内的铁细菌即使余氯增加到1.0 mg/L仍无法杀灭;余氯浓度0.05 mg/L无法有效控制悬浮和管壁附着铁细菌的生长.对于稳定生长下的管壁铁细菌,增加余氯浓度至1.25 mg/L,可使管壁铁细菌数量降低2 lg~3 lg.稳定生长状态下,悬浮铁细菌与管壁铁细菌数量具有线性关系.并在试验基础上提出给水管网铁细菌生长控制对策:维持管网余氯0.3 mg/L;定期采用较高浓度消毒剂冲洗管道;采用新型防腐管材或加快旧管网改造,提高管网抗腐蚀性能等.     

给水管网中管内壁腐蚀管垢特征分析

使用扫描电镜(SEM)、X荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)以及X光电子能谱(XPS)对给水管网中铸铁管和镀锌钢管上的管内壁腐蚀管垢进行微观形态、化学组成、晶体结构和化合物构成等物理化学特征分析.发现管垢外部平滑而致密,内部为多孔结构.铁是管垢最重要的化学组成,管垢基本上是含铁的化合物.外层管垢可能的化学组成是α-FeOOH、γ-FeOOH、α-Fe₂O₃、γFe₂O₃、FeCl₃等三价铁化合物,而内层管垢则为Fe₃O₄、FeCl₂、FeCO₃等二价铁及二价铁与三价铁共同存在的化合物.管垢的特征取决于管网水力条件、水质条件和管材本身特性.     

基于AHP-MF模型的用户群节水指标体系研究

从分析影响用户群节水的因素及其构成关系入手,根据专家长期节水工作的经验,利用层次分析法对用户群节水指标进行优选,并提出全面的定量化和定性化的层次结构评价模式和总体评价方法.首先构建用户群节水的层次分析结构模型及判断矩阵,应用Matlab6.5计算出各判断矩阵的最大特征值及其特征向量,并检验判断矩阵的一致性,继而确定出各指标的权重;其次,应用Fuzzy统计的方法对陕西2006年度高校用户群的节水情况进行评价,并为节水工作提供建设性意见.     

甲基橙褪色法测定生活饮用水中余氯的探讨

在酸性介质中,余氯使甲基橙褪色,最大吸收波长510 nm,摩尔吸光系数A510=5.41×10-3 l/mol·cm,余氯质量浓度在(0.05～1.00) mg/l范围内遵守朗伯--比耳定律.对甲基橙溶液的加入量、样品溶液褪色后其吸光值的稳定性等方面作了条件试验,同时与邻联甲苯胺(OT)比色法和N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法进行比对测定,结果表明三种方法测定结果基本一致.     

现代化大都市供水管网水质监测及评价——以国内某大城市为例

供水管网是影响供水水质的重要因素,特别是在拥有复杂供水管网的现代化大都市。以国内某现代化大都市供水管网为研究对象,该市拥有普通自来水供水系统和饮用净水供水系统,分别建立了水质监测系统,并根据提出的供水管网水质监测点布置原则确定了水质监测点的位置、数量及监测频率、指标;通过从2009年6月至2010年1月为期8个月的水质监测,共采集了560份水样数据,据其对该大都市的供水管网水质进行了分析评价。结果显示:供水管网对普通自来水及饮用净水水质都会产生不良影响;普通饮用水经过管网传输,细菌总数升高甚至超标,特别是在供水管网末梢及两水厂供水交界处;饮用净水的不合格项目为细菌总数和浑浊度,其在距离水厂越近的区域水质越好。     

二氧化氯氧化水中苯胺的反应动力学及机理研究

采用高效液相色谱技术检测苯胺浓度随时间的变化,对二氧化氯氧化苯胺的动力学规律进行了系统的研究.结果表明,ClO₂氧化苯胺的反应对于ClO₂和苯胺均为一级反应,总反应级数为二级.在pH6.86和水温(T_w)287K条件下,二级反应速率常数k值为0.11L·(mol·s)^-1,反应活化能为73.11 kJ·mol^-1,表明ClO₂氧化苯胺的反应在一般水处理条件下即可发生.酸性和碱性条件下反应速率常数k值均较中性条件下大;亚氯酸根ClO₂^-对反应速率的影响不大CC-MS检测到对氨基酚和偶氮苯2种主要反应中间产物,文中对ClO₂氧化苯胺的反应机理进行了初步探讨.