氯胺消毒对三卤甲烷生成影响因素研究

采用腐殖酸模拟天然水体中消毒副产物前体物,探求了氯氨比、氯胺投加量、总有机碳(TOC)浓度和Br-浓度在氯胺消毒过程中对消毒副产物——三卤甲烷(THMs)生成量的影响。结果表明:(1)随着氯氨比的降低,THMs及各组分的生成量显著减少。(2)THMs的生成量均随着氯胺投加量的增加而增加,且都呈现出了良好的线性关系。当氯胺投加量大于7.0mg/L时,氯代卤化物成了优势产物。(3)随着TOC浓度的增加,THMs生成量增加,且具有一定的线性关系;三氯甲烷和一溴二氯甲烷生成量均增加,氯氨比为3∶1(质量比,下同)时三氯甲烷和一溴二氯甲烷生成量增加了9.86、7.80μg/L,氯氨比为5∶1时则分别增加了15.21、13.62μg/L;三溴甲烷和二溴一氯甲烷生成量均呈现先增加后减少的趋势。(4)随着Br-浓度的增加,THMs、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和三溴甲烷生成量均增加,三氯甲烷生成量减少。溴化物的存在会促进THMs的产生。     

预氯化工艺去除水中氰化物、硫化物及水合肼等还原性污染物研究

以较常见的预氯化为技术手段,考察了预氯化工艺去除饮用水中氰化物、硫化物以及水合肼等还原性污染物的效果和影响因素.结果表明:(1)实验条件下氰化物浓度随有效氯投加量的增加而下降,并在有效氯投加量＞5.0 mg/L时降低到低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中限值(0.05mg/L),在有效氯投加量＞6.0...     

絮凝沉淀+臭氧氧化工艺深度处理印染废水二级出水

以实际印染厂二级生化出水为处理对象,以COD、色度、UV254为评价指标,采用先絮凝沉淀后臭氧氧化及先臭氧氧化后絮凝沉淀2种工艺分别进行印染废水深度处理实验。结果表明,当进水水质为:COD 80~120 mg/L、UV2540.30~0.70、色度72~84倍,在絮凝剂投加量为13.5 mg/L、臭氧投加量为16 mg/L、氧化反应30 min时,先絮凝沉淀后臭氧氧化工艺出水的COD、UV254、色度平均值分别为45.1 mg/L和0.11、4倍;在臭氧投加量为16 mg/L、氧化反应30 min、絮凝剂投加量为10.1 mg/L时,先臭氧氧化后絮凝沉淀工艺出水的COD、UV254、色度分别为45 mg/L和0.10、4倍,说明2种工艺均是可行的,且先臭氧氧化后絮凝沉淀为较优工艺。     

酪氨酸氯化过程中光谱变化特征及消毒副产物的生成规律

考察酪氨酸在不同投氯量条件下氯化后的余氯,紫外吸光度值和荧光光谱,以及消毒副产物对羟基苯乙腈(4-HBC)的生成特性。结果表明,随着投氯量的增加,余氯呈现先增加再减小再增加的趋势。在投氯量为0～0.5 mmolCl2/L时,增加投氯量可提高氯化后溶液的UV254、UV274和UV280值以及4-HBC的生成量,表明低投氯量时氯化可提高溶液中不饱和键的含量;而投氯量为0.5～1 mmol Cl2/L时,增加投氯量降低UV254、UV274和UV280值以及4-HBC的生成量,表明过量的氯亦可破坏溶液中的不饱和键。荧光光谱测试实验亦发现:在投氯量为0.05 mmol Cl2/L时,酪氨酸溶液氯化后的荧光峰强度明显增加,表明氯化可生成荧光强度较高的产物。过量的氯(0.5～1 mmol Cl2/L)则可破坏溶液中的荧光结构,降低荧光峰强度直至未检出。     

造纸中段废水的混凝-臭氧氧化深度处理研究

就混凝-臭氧氧化组合工艺对造纸中段废水生物处理出水的净化效果进行了研究.结果表明,Ca(OH)2对废水色度、TOC、COD和254 nm的紫外吸收值(UV254)的去除效果均优于聚合氯化铝/聚丙烯酰胺(PAC/PAM);Ca(OH)2-O3组合工艺的处理效果也优于PAC/PAM-O3工艺.当Ca(OH)2投加量为1 g/L、臭氧投加量为50 mg/L时,废水色度降低至10倍以下,COD小于150 mg/L.经Ca(OH)2混凝处理后,相对分子量在0.5～1.0 ku和10.0 ku以上的有机物显著减少;进一步臭氧氧化处理后,除0.5 ～1.0 ku范围的有机物大幅度增加外,其余分子量有机物显著减少.由于对色度贡献很大的大分子量物质的去除,废水的色度显著下降直至无色.     

Fe~(3+)和Cu~(2+)对饮用水氯消毒副产物三卤甲烷形成的影响

为了研究水中存在Br-的情况下,Fe3+和Cu2+对三卤甲烷(THMs)的生成及CHCl3、CHBr Cl2、CHBr2Cl、CHBr34种消毒副产物相对分布的影响,以腐殖酸模拟氯消毒过程中的前体物进行实验。结果表明,在p H为6、7和9 3种条件下,Fe3+抑制了THMs的生成,p H=6时只有CHCl3生成量随着Fe3+浓度的增加逐渐减少,其余3种消毒副产物均在增加,p H=7时4种消毒副产物浓度均减小并在Fe3+浓度为2 mg/L时生成量最低,p H=9时的生成趋势与p H=6时类似。Cu2+能促进THMs的生成,在p H为6、7和9时,当加入0.5 mg/L Cu2+时,THMs总量分别增加了16.7%、22.6%和2.5%,随着p H增加,THMs总量增加。在3种p H环境中,Cu2+对THMs生成的影响大于Fe3+,在偏酸性环境中,Fe3+影响THMs生成,产生的致癌风险高,当金属离子浓度为2.5 mg/L时,致癌风险相差最高为15%,在中性和偏碱性环境中,Cu2+影响THMs生成,产生的致癌风险高。     

臭氧/微电解工艺对8种染料单独及混合配水的处理效能

采用臭氧/微电解工艺对8种不同发色结构染料单独配水的降解效能以及混合染料配水的工艺适宜参数进行了小试研究。结果表明,臭氧/微电解工艺对染料模拟废水处理效果良好,并具有普遍适用性。色度去除率达96.9%~99.9%,COD去除率在40%到80%之间不等,工艺对苯胺去除效果尤其明显,可达到不得检出的排放标准,染料的可生化性大大提高,B/C可从0.1以下上升到0.2以上,染料的降解符合一级反应动力学规律。对于50 mg/L的混合染料配水,较适宜的p H范围是8~10;臭氧投加速率是1.3 mg/(L·min),停留时间25 min,臭氧投加量是30 mg/L。此外,色度去除效果与臭氧投加量有关而受臭氧投加速率影响较小,但COD的去除效果随臭氧投加速率的增大而提高。     

不同消毒剂对饮用水中可同化有机碳的影响

以某地表水为原水（TOC为5．3mg／L），研究了氯、氯胺和臭氧3种消毒剂对可同化有机碳（AOC）的影响。结果表明，投加1mg／L氯氧化30min就会使AOC升高近3倍。投加3种剂量（1、2、3mg／L）的氯胺，氧化30min时AOC增加不到1倍；氧化24h时AOC浓度均比30min时的高，这说明氯胺的作用机理与氯不同。投加臭氧2．0mg／L氧化30min时可使AOC增加2．4倍；当臭氧质量浓度大于2．0mg／L时，AOC开始下降，这说明一部分中间产物进一步被氧化成了二氧化碳和水。     

臭氧-BAF组合工艺对石化行业废水深度处理的中试研究

采用臭氧-曝气生物滤池（BAF）组合工艺对中石化九江分公司二级生化出水进行深度处理中试实验。探讨了臭氧投加量、进水水质冲击负荷等因素对该组合工艺出水COD、NH₄⁺-N的影响。中试结果表明,在该水质条件下,臭氧最佳投加量为20~25 mg/L;组合工艺处理后出水COD低于40 mg/L,NH₄⁺-N低于5 mg/L,达到中水回用设计标准;该组合工艺能够经受一定冲击负荷。     

城市污水再生利用中的消毒问题研究

从保障再生水微生物安全的角度,考察了北方某污水处理厂污水处理工艺、混凝沉淀过滤工艺以及臭氧消毒对大肠杆菌和总细菌的去除效果。结果表明,污水处理厂进水中大肠杆菌数和细菌总数分别为105～109个/L和109～1011个/L,经过厌氧-缺氧-好氧组合工艺处理后两者分别降为103～106个/L和106～109个/L,再经后续混凝沉淀过滤工艺（混凝剂PAC投加量：15 mg/L Al₂O₃）处理,再生水中大肠杆菌和细菌总数仍分别高达102～105个/L和105～108个/L。对上述再生水进行臭氧消毒批量实验,在臭氧反应量为12 mg/L的条件下实现了对大肠杆菌的完全灭活,此时臭氧消毒运行费用为0.13元／m³左右。     

引黄水臭氧预氧化强化混凝处理及安全性研究

分析了山西省太原段的引黄水水质,探讨了臭氧预氧化强化混凝处理引黄水的适用性、处理效果及安全性。结果表明,引黄水原水中的COD含量较高,而Br-未检出,提示可以采用臭氧预氧化强化混凝处理;总体来说,臭氧低投加量(0.52～0.98mg/L)时的助凝效果更为显著,在不同的聚合氯化铝(PAC)投加量下的除浊效果都优于常规混凝处理;单独投加臭氧时,随着臭氧投加量的增加,水体紫外吸光度(UV254)逐渐降低,当臭氧投加量为2.52mg/L时,UV254去除率为44%;虽然常规混凝处理即可控制出水的浊度和UV254,但由于混凝剂投加量大,综合效益较低,而臭氧预氧化在一定程度上能起到助凝作用,也能对水体UV254起到良好的控制作用;从甲醛、BrO3-产生量控制的角度来看,太原段引黄水水质适用臭氧预氧化强化混凝处理,安全性较好。     

高级氧化-生化深度处理工业园区生化尾水

为了开发高效快速的污水深度处理工艺及设备,本研究对单一O3,O3/UV,O3/H_2O23种高级氧化工艺进行筛选和参数优化,从经济效益及反应效率的角度,O3/UV工艺较佳。选取O3/UV与曝气生物滤池(BAF)组合工艺对工业园区污水厂生化尾水进行处理,考察了臭氧投加量、臭氧接触时间、紫外灯功率等影响因素。结果表明,在臭氧投加量为15mg·L~(-1),臭氧接触时间4 min,紫外灯功率960 W,BAF水力负荷0.51 m·s-1,气水比3∶1的条件下,出水达到城镇污水厂一级A排放标准。     

紫外线/氯高级氧化降解甲基异噻唑啉酮

采用紫外线/氯高级氧化技术处理水中非氧化性杀菌剂甲基异噻唑啉酮(methylisothiazolinone,MIT),阐明了氯投加量、光强、pH值对MIT降解的影响。研究表明,紫外线/氯高级氧化可以有效去除水中的MIT,且效果优于单独紫外线照射和单独氯氧化的处理效果。MIT的紫外线、氯氧化和紫外线/氯高级氧化降解符合准一级动力学模型,其表观降解速率常数kobs分别为0.037、0.061和0.086 min-1。对于紫外线/氯高级氧化技术,提高氯投加量和紫外线光强能够促进MIT的降解。紫外线/氯高级氧化在酸性条件下对MIT的处理效果较好,不同pH条件下MIT的降解速率顺序为pH 5pH 6pH 7pH 8。研究对MIT处理过程中的消毒副产物产生情况进行了检测,结果表明,紫外线/氯高级氧化处理MIT过程中可生成水合氯醛,单独氯氧化过程中没有检测到水合氯醛的生成。MIT初始浓度30 mg·L~(-1)、氯投加量40 mg·L~(-1)、紫外剂量为2 340 m J·cm-2时水合氯醛的生成量为4.2μg·L~(-1),低于我国水源地标准限值(10μg·L~(-1))。     

臭氧-氯联合灭活饮用水中枯草芽孢杆菌芽孢的研究

以枯草芽孢杆菌芽孢为模型微生物,研究了实际水体中单独氯消毒、单独臭氧消毒和臭氧-自由氯联合作用的灭菌效果.结果表明,枯草芽孢杆菌芽孢对单独氯消毒的抗性很大,6 mg/L氯作用240 min后灭活率仅为0.84个对数级;臭氧对枯草芽孢杆菌芽孢有较好的灭活效果,臭氧作用5 min,对其有4.68个对数级的灭活率.与单独氯消...     

氧化铈/活性炭催化臭氧氧化技术去除水中邻苯二甲酸二甲酯

用浸渍法在活性炭(AC)上负载氧化铈(CeO2)制备催化刺CeO2/AC催化臭氧氧化去除邻苯二甲酸二甲酯(DMP),考察了臭氧投加量,DMP初始浓度和溶液初始pH的影响.结果表明,CeO2/AC催化臭氧氧化去除DMP的最佳臭氧投加量为50mg/h,DMP初始浓度和溶液初始pH对CeO2/AC催化臭氧氧化DMP过程都有一定的影响.在DMP初始质量浓度为30 mg/L、溶液初始pH为5、臭氧投加量为50 mg/h、反应60 min时,CeO2/AC的加入(1.5g/L)有利于催化臭氧氧化DMP过程中总有机碳(TOC)的去除,TOC去除率由AC催化臭氧氧化的48%提高到68%.而单独臭氧氧化过程中的TOC去除率仅22%;且单独臭氧氧化与AC、CeO2/AC催化臭氧氧化DMP的矿化过程均符合二级反应动力学方程,CeO2/AC催化臭氧氧化DMP时TOC降解的二级反应动力学常数为0.0015L/(mg·min),分别是AC催化臭氧氧化的2.5倍和单独臭氧氧化的7.5倍.     

新型复合预氧化技术控制副产物的试验研究

臭氧被广泛应用于饮用水预氧化工艺中,但是成本较高,而且会生成臭氧化副产物,如可同化有机碳(AOC)、溴酸盐和甲醛.因此,提出臭氧/高锰酸钾复合预氧化技术,并对照预臭氧化技术,进行了消毒副产物前质及臭氧化副产物控制的小试试验研究.结果表明,与预臭氧化(1.5 mg/L臭氧)相比,复合预氧化(0.6 mg/L臭氧 0.4 mg/L高锰酸钾)能促进混凝沉淀对消毒副产物前质的去除,总去除率与单独预臭氧化的去除率相当.而且又能降低AOC生成量,并促进混凝沉淀对AOC的去除,合计AOC去除率达43%左右.此外,对溴酸盐和甲醛生成量也有明显去除效果,比单独预臭氧化降低了78.4%和21.2%.     

紫外-氯顺序灭活地下水源水中真菌的效能

以地下水源水中真菌为研究对象,研究了单独紫外线灭活、单独氯灭活以及紫外线-氯顺序灭活的灭菌效果,同时对单独消毒剂灭活进行了动力学研究,确定了其动力学参数。结果表明:单独紫外线灭活时,在相同紫外剂量(I·t)下,高紫外强度(I)下真菌的灭活效果优于低紫外强度的灭活效果;紫外线灭活符合一级光化学反应,其速率常数k为0.044~0.077 cm2·(m W·s)~(-1)。单独氯灭活时,氯浓度2.0 mg·L~(-1),作用30 min,真菌灭活率达到95%;氯衰减符合一级衰减模型,即氯灭活真菌符合一级动力学反应,其速率常数k为0.056~0.081 L·(mg·s)~(-1)。紫外线-氯顺序灭活时,高紫外剂量-低加氯量可以达到低紫外剂量-高加氯量的灭活效果;真菌完全灭活时,紫外剂量从5 m J·cm~(-2)增加到30 m J·cm~(-2),加氯量可降低1~2 mg·L~(-1),减少了消毒副产物的生成量,降低了生态环境风险;紫外线与氯顺序灭活具有协同效应。     

清浊分流条件下的混凝-臭氧处理棉针织印染清废水

根据污染源头控制和废水回用的要求,对典型棉针织染整厂的不同生产过程废水排水水质特征进行了统计分析,提出了较实用的废水源头清浊分流方案。在此基础上重点研究了混凝-臭氧组合工艺对清废水处理效果,确定了最优的工艺条件。结果表明,清废水主要为洗水,占废水总量的25%～30%;混凝-臭氧组合工艺的最优工艺条件为：pH为6～9,PAC投加量为48 mg/L,PAM投加量为1.0 mg/L,臭氧接触时间为12 min（臭氧浓度为14.5 mg/L）,这时,清废水COD、色度去除率分别为71%和98%,实践证明,出水水质完全能够满足染整生产。     

O3-BAC组合工艺深度净化MBR出水的中试研究

采用臭氧-生物活性炭(O3-BAC)组合工艺对某工业园区再生水厂MBR出水进行了深度净化的中试研究,主要考察了组合工艺各节点对常规指标的处理效果.结果表明,臭氧投加量约3 mg/L(H2O)、臭氧接触塔接触时间为30min、活性炭滤池空床接触时间(BECT)为15 min时,O3-BAC组合工艺能有效去除水中色度、浊度...     

氯胺消毒对三卤甲烷类消毒副产物的控制研究

在氯消毒研究的基础上,研究氯胺对消毒副产物的控制,将氯与氨氮的比值降至5,能够使单独氯消毒所生成消毒副产物减少89%,二溴一氯甲烷也不再检出;消毒副产物的生成量与氯胺的投加量呈很好的线性关系;接触时间对消毒副产物的生成量影响很小,24 h增加缓慢;pH升高至8消毒副产物的总量比pH为7时减少82.3%,一溴二氯甲烷不再检出;氯胺代替氯消毒能够很好地控制溴代消毒副产物种类和总量.