自来水中消毒副产物(DBPs)变化规律研究

液氯消毒工艺在制水生产中产生的DBPs一直是研究关注的重点。分别在夏季丰水期和冬季枯水期,对重庆市某常规加氯消毒工艺水厂出厂水的DBPs浓度变化进行监控研究。结果表明:冬季出厂水中DBPs浓度较低,无饮水风险;夏季二氯甲烷和三氯甲烷会随着清水池中水力停留时间的延长逐渐超标,分别在反应0.5 d和1.5 d达到峰值0.049 3 mg/L和0.079 2 mg/L。同时分析了不同气温和原水水质条件下,出厂水余氯值与TOC、高锰酸盐指数和菌落总数之间的变化关系。建议夏季丰水期该水厂采用二氧化氯消毒工艺,或可降低DBPs的产生。     

碘量法测定自来水中余氯实验条件优化的研究

采用碘量法测定自来水中的余氯含量,KI用量、酸度、淀粉用量、加样顺序、反应时间、水温等测定过程中影响因素进行了研究,获得了最佳测定条件.并且将该方法与标准中的N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法进行了比较,结果表明碘量法在最佳实验条件下测定的余氯值与DPD分光光度法相差不大,数据重现性好,准确度高,可以作为自来水余氯的测定方法.     

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。     

IMBR中污泥增殖动力学特征与温度的相关性研究

为研究混合液温度对IMBR污泥增殖动力学特征的影响规律,进行了动态试验,考察了10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃ 6个温度条件下的动力学特征.研究结果表明:本实验条件下,温度对理论产率系数与衰减系数都有显著影响,理论产率系数随温度的升高而降低,理论产率系数与温度符合乘幂关系;得到的衰减系数要高于普通的活性污泥法,衰减系数与温度仍符合关系式Kt= K20(θt)(t-20),求得的温度系数在传统活性污泥法的取值范围之内.     

塑料供水管向自来水中释放邻苯二甲酸酯的规律及影响因素研究

添加邻苯二甲酸酯（PAEs）增塑剂的塑料管道被广泛用于自来水管道系统,存在健康风险.然而,塑料管道是否是自来水中PAEs的污染来源仍了解不足.因此,本文探究了两种常用管材—硬质聚氯乙烯（UPVC）、聚丙烯（PPR）的新管道和人为磨损管道,在不同水力停留时间和余氯浓度下向水样中释放PAEs的规律.结果表明,人为磨损会使管道中PAEs向自来水中的总释放量增多,其中,邻苯二甲酸二丁酯（DBP）最为明显,且人为磨损管道释放PAEs的速率大于新管道.对于不同管材的管道,PPR管道PAEs的释放量小于UPVC管道,因而针对PAEs污染,PPR管道可能比UPVC管道更安全.在所有实验中,添加余氯可使水中PAEs浓度整体更低,且余氯浓度越高,平衡时的PAEs浓度越低,因而 推测PAEs可能会与余氯发生化学反应.本研究揭示了塑料管道作为自来水中PAEs的来源之一,向水体中释放PAEs的规律及影响因素,从而为自来水水质安全的控制提供了新的关注点.     

IMBR中膜污染类型随温度变化规律初探

为研究一体式膜生物反应器(IMBR)中膜污染类型随温度的变化规律,探讨温度对膜污染类型的影响机制,首先对两种膜污染类型的基本数学模型做进一步推导,得出两种膜污染类型的判别模型;在此基础上结合动态实验结果考察了10~35℃范围内6个温度条件下的膜污染状况,得出10℃、15℃条件下以滤饼层污染为主,20℃、25℃条件下同时存在着相当程度的膜孔堵塞污染与滤饼层污染,30℃、35℃条件下的污染类型接近于膜孔堵塞污染,即随着温度的升高膜污染类型由滤饼层污染逐渐向膜孔堵塞污染过渡.     

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。     

某市自来水中卤代烃的分布及变化规律

我们对某市自来水公司所属各水厂及部分补压井进行了卤代烃含量的调查。出厂水中均能检出氯仿、四氯化碳、一溴二氯仿、二溴一氯仿,总量在ppb水平。 饮水中卤代烃主要来自天然水中的腐殖酸,如黄腐酸(fulvic acid)、棕腐酸(humic     

不同煅烧温度制备TiO_2及光解2-氯苯甲酸

为了考察煅烧温度对TiO2结构和光催化活性的影响,以酞酸丁酯作为前驱体,利用溶胶-凝胶法在不同煅烧温度下制备TiO2,并用亚甲基蓝测试其光催化活性。TG热重分析表明,450~700℃时TiO2有晶型变化,XRD表征说明,TiO2晶型受煅烧温度影响显著,其中450~600℃煅烧制备的TiO2为锐钛矿型,650℃煅烧时TiO2出现金红石晶型;亚甲基蓝光解实验结果表明,煅烧温度显著影响TiO2的光催化活性,其中,450~600℃煅烧TiO2对亚甲基蓝光解效果较好,光降解2.5h后降解率高达95%~97%;550℃煅烧制备的锐钛矿型TiO2对2-氯苯甲酸有一定光解催化效果,紫外光解4h后降解率高达80%左右,光解过程符合零级动力学模式。     

不同温度条件下稳定剂对沉积物中镉稳定化的影响

为阐明不同温度条件下,生物炭(BC)、纳米零价铁(nZVI)和生物炭负载纳米零价铁(BC-nZVI)稳定剂对沉积物中镉(Cd)固定的影响,并探究固定过程中稳定剂与pH值、氧化还原电位(ORP)和有效磷之间的关系.本文以中国北方典型寒旱区湖泊乌梁素海表层沉积物中的Cd为研究对象,研究了空白对照(CK)及加入BC、nZVI和BC-nZVI 3种稳定剂并分别在0、10、20和30℃下老化35 d后沉积物pH值、ORP值、有效磷含量及Cd形态的变化情况.结果表明,随着温度的升高,pH值整体呈下降趋势,但BC和BC-nZVI的加入均可使沉积物的pH值较对照组增加;沉积物的ORP值随温度的升高先增加后减小;有效磷含量随温度的升高而增加,加入不同稳定剂后有效磷含量高低次序为:BCCKBC-nZVInZVI.同时发现,在不同温度条件下BC-nZVI对Cd的稳定效果最好,特别是在0℃和30℃时,残渣态含量分别达到77.26%和71.67%,显著降低了Cd的流动性.由此得出,温度对沉积物的理化性质与稳定剂固化Cd的效果影响较大;在0℃和30℃时,更有利于稳定剂固化Cd.     

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。     

配水管网中与有机物反应的余氯衰减动力学模型

提出一级二级反应组合动力学模型,用大量实验数据拟合模型中的参数,模拟配水管网系统中余氯衰减的水体消耗部分.该模型定量反应了温度T、初始氯浓度c₀和TOC与余氯衰减之间的复杂关系.除初始阶段外,组合模型可简化为一级反应模型;T、TOC和c₀与余氯衰减之间的关系分别可简化为指数关系、正线性关系和负线性关系.该模型较好地解释了余氯衰减在初始阶段进行相对较快这一现象.实验数据验证的结果表明:该组合模型与实验数据吻合良好,优于传统的一级反应模型.     

水温和余氯对黑棘鲷胚胎发育的影响

采用静水毒性试验法,模拟研究了电厂温排水对黑棘鲷(Acanthopagrus schlegelii)胚胎发育的影响.试验水温为16～18,22,26和30 ℃,ρ(余氯)为0.025,0.050,0.100,0.200,0.400和0.800 mg/L,同时以过滤海水为对照组,每组设3个平行,取黑棘鲷受精卵进行试验,共进行30 h观测.结果表明,16～18 ℃下对照组无胚胎孵化,而在其他3个温度条件下,对照组的胚胎均已破膜并发育至前期仔鱼阶段.其中,22 ℃下对照组孵化率最高,为(93±2.0)%,而26和30 ℃下对照组孵化率分别为(81.9±2.0)%和(52.8±10.6)%.随着ρ(余氯)的升高,胚胎孵化率下降,当ρ(余氯)高于0.400 mg/L时,各组孵化率均低于50%,当ρ(余氯)为0.800 mg/L时,各组孵化率均低于10%,30 ℃组则没有胚胎孵化.回归分析结果显示,黑棘鲷胚胎孵化抑制率与水温和ρ(余氯)呈显著正相关(R=0.90,P<0.05),表明这2种因子对胚胎孵化抑制具有协同毒性效应.经计算,30 h时22,26和30 ℃下,ρ(余氯)对黑棘鲷胚胎发育的半数影响浓度(30 h-EC₅₀)分别为(0.243±0.062),(0.432±0.031)和(0.261±0.046)mg/L,最低可观察效应浓度(LOEC)分别为0.025,0.200和0.050 mg/L,26和30 ℃下无可观察效应浓度(NOEC)为0.100和0.025 mg/L.      

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.     

国内外饮用水余氯限值及监测方法的研究进展

新型冠状病毒肺炎疫情期间大规模使用含氯消毒剂,其残留可能对水环境及人体健康造成影响.我国饮用水水源地质量标准并未设置余氯项目及其浓度限值,且缺乏统一的余氯现场快速分析方法标准.为公共卫生事件发生期间的水质余氯监测与评价提供参考,对国内外饮用水标准余氯限值、实验室标准分析方法、现场快速分析方法等进行汇总分析,结果表明:①不同国家和地区以及WHO（World Health Organization,世界卫生组织）在饮用水标准中分别设置了出厂水中余氯限值（范围为0.1~2.0 mg/L）、管网末梢水中余氯限值（范围为0.1~1.8 mg/L）及饮用水中余氯最大允许浓度（范围为4~5 mg/L）.②比色法、容量法因其具有反应迅速且稳定、准确度及精密度较高等优点而成为国内外实验室主要标准或推荐分析方法,高效液相色谱法检出限最低,灵敏度最高,可用于余氯痕量分析.③余氯现场快速分析方法多以比色法为主,在线监测方法多为电化学方法,但缺乏统一的标准方法.研究显示,国外饮用水标准中余氯最大允许浓度为5 mg/L,WHO推荐高风险环境下的管网末梢余氯浓度最低为0.5 mg/L,建议尽快开展水质余氯现场监测方法标准化研究.      

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.     

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     

中试厌氧氨氧化反应器的运行性能及其过程动力学特性

研究了上流式中试厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)反应器在环境温度下的运行性能及其过程动力学特性.基质浓度试验表明,中试厌氧氨氧化反应器可在进水亚硝酸盐浓度为(380.4±18.3)mg.L-1稳定运行,继续提升至(480.5±21.9)mg.L-1时,反应器性能恶化.在水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)试验中,HRT可缩短至3.43 h,反应器容积基质氮去除速率可达3.45 kg.(m3.d)-1.长期运行中,温度对中试厌氧氨氧化反应器的性能影响较大.采用改进型的Stover-Kincannon模型可较好地模拟非抑制状态下中试厌氧氨氧化反应器在不同温度范围下的行为.获得的Stover-Kincannon模型动力学参数及其出水总基质浓度预测公式和总基质去除率预测公式,可用于指导中试厌氧氨氧化反应器的实际操作.     

二氧化氯预氧化工艺处理微污染黄河水研究

对二氧化氯预氧化工艺替代预加氯系统处理低温、含异味和较高色度的黄河原水进行了综合研究.与预氯化、混凝沉淀系统相比,二氧化氯预氧化、混凝沉淀系统对藻类的去除率提高了30%～40%,使嗅和味的阈值降低了10～20,但CODmn和氨氮的去除率的变化不明显.由于进水色度变化较大,对色度的去除率变化也不明显.运行证明,该系统改造后对降低以微污染黄河水为水源的北方给水处理厂冬季运行过程中的出水嗅和味的阈值、增加藻类的去除率具有明显的效果,同时,运行费用也较低.     

DPD分光光度法测定水质中余氯的方法研究

采用行业标准DPD分光光度法(HJ 568-2010)测定水中的游离余氯,验证了去掉第一点的低浓度曲线的有效性。分别比较不同的显色时间对吸光度的影响,结果表明显色时间应控制在10min以内。