紫外消毒系统有效辐射剂量测试方法研究进展

近年来,紫外消毒技术在水处理领域的应用越来越广泛,然而关于其辐射剂量的测试方法在国内外的发展还较为缓慢,特别是目前国内还没有机构能够采用标准的生物剂量法来对紫外消毒系统内部的有效辐射剂量进行验证. 因此介绍了国际上几种主要的紫外剂量测试方法,包括生物剂量法、化学法和模型计算法,并分析了各自的优缺点和应用中存在的问题,同时探讨了几种新开发的测试方法及其应用前景,以期为紫外消毒技术在水处理领域的推广应用提供支持.     

CFD技术在水处理紫外消毒中的应用

介绍了紫外消毒在水处理中应用的现状,阐述了计算流体力学(CFD)的基本原理及其应用背景;论述了CFD技术在紫外消毒模型建立方面的关键因素:水力、辐射和剂量模拟;从消毒效率预测和设备结构优化两个方面对CFD技术在水处理紫外消毒中的应用进行了分析,并对其前景进行了展望,提出了今后的研究重点。     

饮用水处理中消毒技术的研究

饮用水处理工艺中最为关键的一个部分就是消毒工艺。但是自从人们认识到了传染病,比如伤寒、痢疾等通过饮用水出现的微生物疾病后,消毒技术就逐渐引起了人们的重视,为此本文也将针对当前饮用水处理中的消毒技术展开研究,全面分析当前存在的问题,希望对消毒技术的提升起到更大的帮助作用。     

自来水氯化消毒的改进

自来水经氯化消毒,产生有致癌致变的三卤甲烷类物质,对人类健康有严重的危害。本文阐明氯化法消毒存在的问题,结合我国现状,对慎重选择水源、加强卫生防护、改进水处理工艺,尤其是对改进氯化消毒工艺作出论述,旨在防止和减少三卤甲烷的产生。     

氯化消毒对溶解性有机质光化学活性影响研究进展

氯化消毒工艺在水处理中应用广泛,改变了水中溶解性有机质(DOM)的结构组成和光化学活性,进而在排入地表水后显著影响受纳水体中共存有机污染物的光化学降解.本文聚焦DOM消毒后的环境光化学行为,系统地综述了氯化消毒工艺对不同水体DOM分子量、物质组成、官能团结构等特征的影响,分析了光生活性物质的量子产率和稳态浓度的改变趋势,阐述了消毒后DOM对共存有机污染物光化学降解的影响机制,以期为全面了解和评估消毒工艺的生态影响提供科学参考.     

UV工艺降解阿特拉津机理及对DBPFP的影响规律

对不同UV光氧化工艺降解水溶液中阿特拉津（ATZ）的动力学和机理,以及对后续氯化处理过程中溶液需氯量和消毒副产物生成势（DBPFP）的影响规律与机理进行了系统研究.结果表明,ATZ在不同UV光氧化工艺中的降解均符合准一级反应动力学.ATZ在单独UV辐照工艺中的去除效率相对较低;UV/H₂O₂工艺对ATZ具有相对较高的去除效率,且其去除率随H₂O₂浓度的增大呈现出先增加后降低的变化趋势;UV/TiO₂工艺降解去除ATZ的效率较单独UV辐照和UV/H₂O₂工艺低,ATZ在UV/TiO₂工艺中的降解与溶液透光率和氧化活性物种（ROS）生成量存在直接关系;UV/H₂O₂/TiO₂工艺中,ATZ的降解速率较UV/TiO₂工艺有所提高.ATZ水溶液经不同UV光氧化工艺预处理和氯化处理后,均检出了5种消毒副产物（DBPs）,其中三氯甲烷（TCM）和三氯丙酮（TCP）为主要氯化DBPs.本研究表明,在不同UV光氧化预处理过程中,ATZ具有不同的降解路径,进而对ATZ水溶液在后续氯化过程中的DBPPF产生显著影响.     

二氧化钛光催化消毒技术在水处理中的研究

二氧化钛光催化消毒是一种新型的水处理技术,可以有效地去除水中常规的和新出现的致病微生物,杀菌效果好且相对常规消毒手段消毒副产物较少,处理工艺自身不会对处理水造成二次污染。通过总结光催化技术的研究历史,阐述了光催化氧化机理和杀灭微生物的具体过程,综述了二氧化钛光催化技术在水处理领域中杀灭细菌、真菌、藻类、原生动物和病毒的研究成果,论述了二氧化钛光催化消毒的必要性,并对二氧化钛光催化消毒的应用前景作了展望。     

UV和H2 O2联合消毒灭活饮用水中大肠杆菌研究

以大肠杆菌为研究对象,对单独紫外线(UV)、H2O2及两者不同组合方式的灭活效果进行了分析.结果表明,单独H2O2对大肠杆菌基本无灭活效果,加入浓度为20 mg·L-1的H2O2接触时间为30 min时,灭活率仅为0.02个对数级;单独UV工艺可在一定程度上灭活大肠杆菌,紫外线剂量为10 mJ·cm-2时,灭活率可达到4.51个对数级.紫外线和H2O2联合消毒在一定程度上提高了消毒效果,且不同的组合方式对灭活效果有很大的影响.先UV后H2O2消毒效果优于先H2O2后UV,当紫外线剂量为5 mJ·cm-2时,加入H2O2分别反应2.5、5、10、20 min后,两者的灭活率分别较单独UV消毒增加0.09、0.35、0.38、0.68和0.01、0.07、0.14、0.53个对数级.而UV与H2O2同时消毒效果优于UV与H2O2顺序消毒,当紫外线剂量为5 mJ·cm-2时,加入H2O2反应20 min后,灭活率较UV-H2O2和H2O2-UV工艺分别增加了0.43和0.58个对数级.随着紫外线强度的增加,大肠杆菌的灭活效果不断提高.     

臭氧与活性炭结合对水中有机物去除的研究

阐明了臭氧及活性炭去除有机物的作用,以及在水处理中应用的现状。将臭氧,活性炭及臭氧-活性炭应用到水处理中,臭氧对水中的UV254、COD、TOC去除率分别为14.3%、12.5%、17%,活性炭对UV254、COD、TOC去除率分别为60.5%、52.7%、50.8%,臭氧-活性炭联合运用对水中UV254、COD、TOC去除率分别为66.8%、58.3%、65%。臭氧与活性炭的结合工艺有较好的去除效果。     

工厂化养鱼水体的臭氧处理系统设计及安全性研究

为确定臭氧在鱼类工厂化养殖水处理中的应用方法,设计了臭氧水处理系统和基于PLC水体臭氧浓度在线监控系统。通过实时监测气源为纯氧和空气产生臭氧在养殖水体的溶解和衰减过程,进行了纯氧气源产生臭氧设定浓度的鱼类消毒杀菌试验。结果表明:纯氧产生的臭氧适用于鱼类和水体的消毒杀菌处理,空气产生的臭氧适宜于氨氮、悬浮物和有机物的处理;水产养殖中利用纯氧为气源的臭氧消毒杀菌处理过程中,建立精准的控制系统,可达到需要的实时检测和控制臭氧浓度,进行安全可靠的消毒杀菌处理。     

饮用水卤代消毒副产物的去除途径探讨

论述了饮用水中卤代消毒副产物（三卤甲烷和卤代乙酸）对人体健康的危害，提出了将其去除的有效途径     

Bromate ion formation in dark chlorination and ultraviolet/chlorination processes for bromide-containing water

Bormate （BrO3^-） is a carcinogenic chemical produced in ozonation or chlorination of bromide-containing water. Although its formation in seawater with or without sunlight has been previously investigated, the formation of bromate in dilute solutions, particularly raw water for water treatment plant, is unknown. In this article, the results of bench scale tests to measure the formation rates of bromate formation in dilute solutions, including de-ionized water and raw water from Yangtze River, were presented in dark chlorination and ultraviolet （UV）/chlorination processes. And the effects of initial pH, initial concentration of NaOCl, and UV light intensity on bromate formation in UV/chlorination of the diluted solutions were investigated. Detectable bromate was formed in dark chlorination of the two water samples with a relatively slow production rate. Under routine disinfecting conditions, the amount of formed bromate is not likely to exceed the national standards （10 μg/L）. UV irradiation enhanced the decay of free chlorine, and, simultaneously, 6.6%-32% of Br^- was oxidized to BrO3^-. And the formation of bromate exhibited three stages： rapid stage, slow stage and plateau. Under the experimental conditions （pH = 4.41-11.07, CCl2= 1.23-4.50 mg/L）, low pH and high chlorine concentration favored the generation of bromate. High light intensity promoted the production rate of bromate, but decreased its total generation amount due to acceleration of chlorine decomposition.     

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。     

应用紫外/氯组合工艺去除微污染原水中氨氮的特性研究

针对饮用水中氨氮超标对环境造成的污染问题,采用紫外/氯组合工艺对饮用水中氨氮进行降解研究.结果表明,紫外/氯高级氧化工艺可以有效去除水中氨氮.一方面,自由氯和氨氮之间发生取代反应将氨氮转化为氯胺,254 nm紫外光可有效裂解N—Cl键,一氯胺在254 nm处的摩尔吸光系数为354 L·mol~(-1)·cm~(-1),量子产率为0.68 mol·E~(-1);另一方面,自由氯光解产生的自由基可直接氧化氨氮.随着紫外辐照剂量的增加,氨氮和总溶解性氮(TN)的浓度逐渐减少,当紫外辐照剂量达到1000 mJ·cm~(-2)时,氨氮(起始浓度2 mg·L~(-1))和TN的去除率分别为53%和35%,相比单独氯化条件下分别提高了20%和15%.随着Cl_2/N的增加,氨氮和TN的浓度逐渐减小,当Cl_2/N≥1.6时,紫外/氯组合工艺对氨氮的去除率接近100%,当Cl_2/N1.6时,紫外/氯工艺对TN的去除率相比单独氯化工艺提高了30%左右.此外,氨氮去除率随pH升高而增加,而TN去除率随pH升高而降低.本研究结果可为紫外/氯组合工艺在水厂中的实际应用提供有效的理论和技术支持.     

沈阳理工大学学生城再生水回用工程应用实践

介绍了沈阳理工大学学生城再生水设施的建设：采用比较简单的污水处理工艺达到再生水回用的标准,其中最主要的部分是沉淀和生物接触氧化以及最后的过滤和消毒,此工艺比较适合中等规模的投资。从回用水的经济效益上看这样的再生水回用系统比较适合推广。     

UV/H_2O_2工艺降解微囊藻毒素-LR

采用UV/H2O2联合工艺,研究了光强、初始浓度、H2O2投加量、pH及阴离子对微囊藻毒素-LR (MC-LR)去除率的影响.结果表明,单独H2O2对MC-LR基本无去除效果;单独UV工艺可以一定程度上降解MC-LR;而UV/H2O2联合工艺由于发生协同作用明显提高降解效率.试验发现,随着光强的增大,MC-LR的去除率不断提高;随着MC-LR初始浓度的增大,其去除率不断降低;随着H2O2投加量的增大,降解速率常数逐渐增大,当H2O2投加量由1 mmol/L增大到3 mmol/L时,降解速率常数由0.0844上升到0.1664;当pH为3.13时,在相同条件下MC-LR的去除效果最好;阴离子的投加不利于MC-LR的降解,其中CO2-3、NO-3影响最大.     

UV／H2O2／GAC与GAC处理微污染水的研究

文章进行了UV／H2O2／GAC和GAC系统用于微污染水深度处理的试验研究,结果表明：UV／H2O2／GAC对uV篮;和TOC均有良好的去除效果,当H2O2投量3．0mg／L,UV／H2O2反应器停留时间20min时,系统的COD和UV254去除率为44．6％和72．8％。UV／H2O2主要作用在于改善了GAC对有机物的吸附,产生了羟基自由基,从而提高了去除效果。     

紫外有机物分析法在原水在线监测中的应用研究

比较了标准紫外分光光度法和紫外有机物分析法测定紫外吸光度的精密度,确定了紫外有机物分析仪测定的紫外吸光度SAC254值与有机物浓度参数UV254、高锰酸盐指数、TOC和DOC值之间的定量关系。试验结果表明,紫外有机物分析法具有操作、维护简单,无二次污染,实时响应快,精密度高等优点。原水SAC254值与标准方法测定的UV254、高锰酸盐指数、TOC以及DOC值之间都具有良好的相关性,可根据原水SAC254值的变化通过转换得到原水有机污染程度的变化趋势,为水厂工艺运行提供指导。     

金矿污染物-丁基黄原酸的监测方法研究

替代传统手工法,建立了紫外分光光度法和超高效液相色谱-质谱法测定水中的丁基黄原酸的方法,与传统的分光光度法相比,这两种方法具有较高的准确度和精密度,操作简便、不污染环境。紫外分光光度法检出限为0.005 mg/L、测定上限为12.00 mg/L。超高效液相色谱-质谱法,水样过滤后就可直接测定,检出限为0.2μg/L,在0.5 g/L～50 g/L范围内线性良好,准确度高,加标回收率为90.1%～97.0%,精密度好,相对标准偏差为2.3%～3.4%,适用于水中丁基黄原酸的快速监测。