水的臭氧消毒数学模型和优化设计的研究

<正> 1、引言臭氧是一种优秀的消毒剂。近几年来臭氧消毒得到了广泛应用。有关水的臭氧消毒的研究报道很多,其中大多为试验研究。但没有强调结合臭氧消毒机理对其作系统的理论分析。臭氧消毒技术是一种特殊的消毒技术,要求一种新的设计方法和监控技术,以提高臭氧消毒的技术经济效益。因此我们开展了     

臭氧氧化对城市二级处理水中溶解性有机物特性的影响及反应动力学分析

通过试验研究了臭氧氧化对城市二级处理水中有机物特性的影响。结果表明,适当的条件下臭氧氧化可提高水的可生化性,不同接触时间水中有机物的分子量分布特征不同;臭氧对水中有机物的氧化过程分为3个阶段,均属于一级反应,并得出了相应的动力学方程。利用上述结果,选择适当的控制条件,为臭氧预氧化与不同型式膜组合实现城市污水的高效低耗的再生利用提供一定的理论依据。     

高藻水臭氧预氧化过程有机物转化及消毒副产物生成势

研究了高藻水预氧化处理过程中,不同臭氧氧化程度及不同pH值条件下,藻类有机物释放与转化规律以及氯化消毒副产物(DBPs)的生成特性.结果表明,臭氧投加量为28.92 mg·L-1时藻去除率达36%.随着臭氧投加量的增加,藻的去除率进一步增加,类腐殖酸先增加后持续减少,溶解性微生物代谢产物、类富里酸和类芳香蛋白物质持续减少;低投加量的臭氧对二氯乙腈(DCAN)、三氯乙腈(TCAN)生成势有明显的控制作用,但会增加三氯硝基甲烷(TCNM)以及1,1,1-三氯丙酮(1,1,1-TCP)前体物,随臭氧投加量增大,DBPs生成势显著增大.酸性条件下臭氧对藻的去除效果最好,UV254以及总有机碳(DOC)均随pH的增大有所上升,但变化较小;臭氧氧化可降解溶解性微生物代谢产物,降解效果受pH影响较小,类腐殖酸有机物随pH值增大而减少;DCAN、TCAN生成势随pH增大有所降低,TCNM生成势在pH=10条件下最高,1,1,1-TCP生成势在pH=7条件下最高.     

臭氧与氯联合消毒对钱塘江水源水DBPs形成及溴取代的影响

本文研究了在pH 6～8、反应时间2～72 h、反应温度10～30℃条件下,钱塘江水源水在臭氧-氯消毒联合作用下,三卤甲烷(THMs)、二卤乙酸(DHAAs)、三卤乙酸(THAAs)、二卤乙腈(HANs)、三卤硝基甲烷(THNMs)等5类消毒副产物(DBPs)的形成和溴取代特征.结果显示,臭氧-氯消毒下DBPs的形成与氯消毒有较多相似之处:①大部分DBPs形成量均随着温度的升高、时间的延长而增加,相应的溴取代因子(BSFs)则随着时间的延长、温度的上升而呈下降趋势;②氯代DHANs倾向于在酸性条件下形成多,而溴代DHANs则倾向于在碱性条件下形成多;③不管是氯消毒还是臭氧-氯消毒,也不管是哪种消毒条件,5类DBPs的BSF值顺序均为BSF_(HNMs)BSF_(DHANs) BSF_(THAAs)BSF_(THMs)≈BSF_(DHAAs).但与氯消毒不同的是,臭氧-氯消毒下THMs、DHAAs、THAAs、HANs的形成产量更低,而THNMs的产量则更高;而且与氯消毒相比,臭氧-氯消毒普遍增加了DBPs的溴取代程度,也改变了溴离子在不同DBPs之间的分配,即减少了THMs、DHAAs、THAAs、DHANs对溴的利用率,但大幅增加了HNMs的溴利用率.鉴于溴代HNMs的极高毒性,因此对于钱塘江水源水,臭氧-氯消毒要注意HNMs带来的健康风险.     

反渗透技术对消毒副产物的去除效果、机理及影响因素研究进展

反渗透(RO)技术因操作简便、无药剂添加等特点,被广泛应用于管网末端痕量污染物的去除. 为深入理解RO技术在去除饮用水中消毒副产物(DBP)的应用,总结了近20年来RO截留DBPs的效果、机理、影响因素及工艺. 结果表明:①空间位阻效应是RO膜去除DBPs的主要作用机制,静电排斥效应对带电小分子DBPs的去除更加明显. ② RO膜对疏水性DBPs也具有一定的吸附截留作用,适当提高pH、操作压力或膜改性(如使膜孔变小或增强膜的亲水性)能增强DBPs的去除,但升高温度不利于DBPs去除. ③在一定范围内DBPs浓度变化(0~200 μg/L)对RO膜截留影响不明显,目前尚存争议的是水中离子浓度和膜老化对RO膜截留的影响及各种RO工艺的优选. 建议未来深入探究DBPs在RO工艺中的吸附和穿透行为及规律,并致力于开发净水能力更强且更节能省水的RO工艺.