高锰酸钾与液氯联用控制水库水源三卤甲烷生成

以东北某水库受污染水源为研究对象,利用3种树脂(XAD-7、AG-MP-50、WA-10)将水中的溶解性有机物(DOM)分为疏水酸性物质(HPOA)、疏水碱性物质(HPOB)、疏水中性物质(HPON)、亲水酸性物质(HPLA),亲水碱性物质(HPIB)及亲水中性物质(HPIN),考察了采用高锰酸钾与液氯联用技术去除DOM及三卤甲烷(THMs)的效果.试验结果表明,原水DOM中疏水性物质是三卤甲烷的主要前体物;高锰酸钾与液氟联用预氧化工艺的THMs生成量较单独预氯化降低了55.19%,6种DOM组分的三卤甲烷生成势(THMFP)明显减少;高锰酸钾与氯联用可有效去除THMFP,降低饮用水中THMs的生成.     

高锰酸盐复合药剂与氯联合控制消毒副产物的研究

以北方某市受污染水源为研究对象,通过实验考察了高锰酸盐复合药剂(PPC)与氯联合控制消毒副产物-三卤甲烷(THMs)的效果.实验结果表明,1.0mg/L PPC可使预氯化过程中的THMs生成量降低14.1%,pH值为6.0时,PPC显著降低了预氯化工艺的THMs生成量,并且THMs生成量随pH值降低而减少;联合预氧化工艺的THMs生成量与单独预氯化相比降低了17.2%.因此PPC和氯联合可有效降低饮用水的THMs生成.     

黄浦江水用化合氯消毒生成DBPs的规律及数学模型研究

通过对黄浦江原水化合氯消毒过程生成的消毒副产物进行监测,并采用均匀试验研究黄浦江原水中氯消毒过程中DBPs生成模型。试验表明,黄浦江原水经过化合氯消毒生成的三卤甲烷和卤乙酸类消毒副产物最高浓度主要出现在温度较高的夏季,测得三卤甲烷、卤乙酸的最低值和最高值,三氯甲烷、二氯乙溴甲烷、一氯二溴甲烷的最高值;UV254与三卤甲烷生成量的相关性最好,相关系数在0.7以上,卤乙酸与有机物参数线性相关性较低,相关系数R2均在0.2以下;常规工艺对三卤甲烷和卤乙酸平均去除率在20%左右;最后建立了黄浦江原水消毒过程中三卤甲烷和卤乙酸类消毒副产物生成模型。     

原水输水管道中消毒副产物生成势的影响因素

研究太湖流域某水厂原水输送管道沿程消毒副产物的生成势变化,并利用皮尔逊相关性分析其影响因素。结果表明:三氯甲烷生成势最高,二氯乙醛生成势最低;总生成势由高到低依次为三卤甲烷类、卤乙酸类、卤乙醛类;氯代副产物生成势的质量浓度约为溴代副产物的6.25倍;除二氯乙酸外的消毒副产物生成势出水相较于进水升高了18.61%～664.22%。此外,预氯化管段中各类副产物生成势及沿程升高比例基本高于未加氯管段,两管段变化趋势基本一致。温度与除一氯二溴甲烷外的三类甲烷类副产物生成势呈正相关;氨氮与各类副产物总生成势呈负相关;DOC与三卤甲烷类副产物生成势呈良好正相关,但与卤乙酸和卤乙醛类副产物生成势相关性不强,因而其可能适宜作为三卤甲烷生成势的指标;管道停留时间与大多数消毒副产物生成势正相关性良好。     

氯胺消毒及高锰酸钾氯胺联用消毒

以城市污水处理厂二级出水为试验水样,观察了氯、氯胺单独消毒工艺以及高锰酸钾与氯胺协同消毒工艺的消毒效能,同时比较了投药总量相同条件下单独氯胺消毒工艺及高锰酸钾与氯胺协同消毒工艺的消毒效能以及对THMs生成的影响。结果表明,对于污染严重,尤其是耗氯物质含量较高的污水,氯消毒效果受到极大影响,氯胺消毒的效果要略好于氯消毒的效果,而高锰酸钾与氯胺协同消毒工艺的消毒性能明显优于单独氯胺消毒工艺,并且能够进一步降低THMs的生成量。因此,高锰酸钾与氯胺协同消毒工艺可以使处理后水质从微生物安全性到化学安全性两方面均得到提高。     

芳香类有机物在氯化反应过程中的特性研究

选择几种在受污染水源水中常见的、具有代表性的芳香类有机物进行氯化试验,测定三卤甲烷和卤乙酸的生成特性,并分析芳香类有机物的化学结构对生成消毒副产物的影响,结果表明：（1）各试验物质氯化生成消毒副产物的生成量和反应速率大小排序为：间苯二酚〉对苯二酚〉邻苯二酚〉苯酚〉苯胺〉苯甲酸〉硝基苯;（2）芳香类有机物苯环上官能团的性质、数量和位置等影响消毒副产物的生成;（3）邻苯二酚的氯化反应可分为快速反应阶段和慢速反应阶段。     

水厂预臭氧化处理过程中消毒副产物的变化研究

以滦河水为处理对象,对天津市某水厂预臭氧化-紫外+氯联合消毒工艺处理过程中的氯化消毒副产物和臭氧副产物的变化情况进行了分析研究。分别对各处理单元出水中的三卤甲烷生成势(THMFP)、卤乙酸生成势(HAAFP)、甲醛、溴酸盐的含量进行检测。结果表明,原水经过预臭氧化处理后,THMFP和HAAFP的质量浓度均有降低,预臭氧处理单元对THMFP和HAAFP的平均去除率分别为22.76%和22.38%;整套工艺对THMFP和HAAFP的平均去除率分别可达46.23%和55.38%。经预臭氧化处理后,甲醛的浓度上升,但后续工艺对甲醛的去除效果较好,未出现溴酸盐超标。     

预氧化剂对北江原水DBPs前体物去除的影响

模拟水生产流程,研究不同氧化剂预氧化对北江原水消毒副产物(DBPs)前体物去除的影响。结果表明:当高锰酸钾投加量为1.5 mg/L时,COD_(Mn)的去除效果最佳,去除率最高可达51.38%;投加高锰酸钾、二氧化氯可以提高UV_(254)说的去除率;采用次氯酸钠作为预氧化剂,氯与原水中的有机污染物直接反应生成DBPs;氧化剂二氧化氯可以有效去除三氯乙醛前体物,且随着投加量的增加,三氯甲烷去除率也随之增加;当高锰酸钾投加量达到1.5 mg/L时,三卤甲烷(THMs)总量达到最低,此时三氯甲烷及THMs去除率达到30%以上。从水质安全考虑,建议以北江原水为水源的水厂采用高锰酸钾或二氧化氯替代预氯化工艺。     

给水厂预氯化工艺处理高藻水的分析研究

以滦河水为处理对象,对自来水厂预氯化—V型滤池+氯消毒工艺各处理单元的出水进行了检测。结果表明,原水经过预氯化处理后,对藻类和叶绿素a的平均去除率分别为31.37%和57.29%;整套工艺对藻类和叶绿素a的平均去除率分别可达78.91%和99.34%。此外,预氯化可有效降低浊度,但对UV254、DOC的去除效果不明显。预氯化后会生成三卤甲烷和卤乙酸,但后续工艺对其有一定的去除作用。     

原水天然有机物化学特性与消毒副产物关系

原水氯消毒过程中,氯会与水中的天然有机物(NOM)反应,生成三卤甲烷、卤乙酸等消毒副产物(DBPs).为了选择有效的饮用水净化工艺,控制消毒副产物的生成,研究天然有机物的化学特性及与消毒副产物的关系,是十分必要的.在总结NOM相似组分化学分离方法的基础上,概括了不同水源中NOM及各组分溶解性有机砌(DOC)的含量,对消毒副产物的贡献,化学组成以及可能生成DBPs的化学结构.不同水源中NOM及各组分DOC含量不同,相同组分对消毒副产物的贡献也有很大的差别,且NOM各组分的化学组成有一定的重叠,对生成DBPs的化学结构需继续研究.     

预氯化对原水管道含氮污染物转化及微生物群落结构的影响

利用原水管道模拟装置,研究了前置预氯化工艺对原水输送过程中含氮污染物转化及微生物群落结构的影响。研究结果表明:低浓度的预氯化过程能够有效促进原水管道中硝化反应的进行,而较高浓度氯(>1.5 mg/L)则会使硝化过程受抑制。原水中溶解性有机氮(DON)浓度增加率随着加氯量的增加而升高,且水体中亲水性小分子DON比例也明显增加。投加低浓度氯(0.5~1.0 mg/L)在一定程度上能够提高原水管道内壁生物膜的微生物多样性,而投加高浓度氯(>1.5 mg/L)则会明显降低微生物多样性。预氯化后,部分耐氯菌门(如厚壁菌门)及菌属(如假单胞菌属、食酸菌属、不动杆菌属)占比逐渐上升并趋于稳定,变形菌门及硝化螺旋菌门在加氯后占比逐渐下降。     

饮用水预臭氧化与预氯化对比中试研究

通过常规处理预臭氧化和预氯化中试,对比研究了两种预氧化工艺对浊度、有机物、氨氮及消毒副产物前体物的去除效果。结果表明,预臭氧化后砂滤池出水中浊度平均值小于0.1 NTU,CODMn、UV254、TOC平均去除率分别为50.70%、84.60%、85.22%,去除效果明显优于预氯化。预臭氧化能有效去除消毒副产物前体物,氯消毒后CHCl3浓度为0.17μg/L,约为无预处理时的1/7,而预氯化会增加消毒副产物的生成量。     

高锰酸钾预氧化及预氯化处理滦河水的研究

该研究从高锰酸钾的衰减速度着手,综合剩余高锰酸钾浓度、气浮和过滤后出水浊度来确定高锰酸钾最佳投量范围为0．7～1．3mg／L。比较了预氯化和高锰酸钾预氧化对出水水质及后续工艺的影响。     

高藻水的预氯化技术优化探讨

对预氯化过程中的投氯量、反应时间等反应条件的控制以及当原水中藻类数量、酚类物质含量特别高时,预氯化、粉末活性炭的联用等作了论述。认为如果能很好地控制预氯化的反应时间、投氯量,预氯化不会明显增加水厂出水中三致物质的量;预氯化与粉末活性炭联用时,两工艺之间应间隔适当的时间,以减轻氯对粉末活性炭吸附的影响。     

高锰酸钾复剂对给水处理中混凝的强化效应

通过混凝处理前采用高锰酸钾复合药剂预处理,考察了其对混凝水处理的强化效应。实验结果表明:高锰酸钾复合药剂预处理对混凝处理具有很好的强化效应,能显著提高混凝过程对浊度、有机物等污染指标的去除效率,改善出水水质,当高锰酸钾的用量为0.25mg/L时,聚合氯化铝和硫酸铝的投加量分别减少30%和40%。     

超滤膜技术组合工艺对饮用水氯消毒的生物稳定性试验

以某水库微污染水源水为试验水样,比较了以超滤为核心的不同组合工艺的净水效果,考察了各组合工艺出水氯消毒对异养菌的灭活效果、持续消毒能力,研究了余氯的衰减、消毒副产物的生成以及对水质生物稳定的影响,从生物安全性和化学安全性两个方面对不同超滤组合工艺出水氯消毒安全性进行综合评价。结果表明,混凝沉淀-粉末活性炭-超滤组合工艺具有最佳的净水效果:该工艺能100%的去除水中的细菌总数、大肠杆菌;持续消毒能力强,72 h后水中余氯量为0.5 mg/L,对细菌总数、大肠杆菌的去除率仍为100%,且HPC小于100 CFU/mL,符合生活饮用水卫生标准;消毒副产物的生成量控制在10μg/L以下;出水AOC含量低于100μgac-C/L,符合氯化消毒生物稳定性的要求。     

“氯-粉末炭”强化处理河北水源水的研究

为了考察北京市现行预处理工艺对河北应急水源的处理效果,同时确定相应的控藻/蚤除嗅处理参数,试验组在河北黄壁庄水库进行了系列中试试验研究。试验结果表明:为了达到较好的杀蚤效果需要保持水中余氯大于0.9 mg/L;对中试工艺的监测结果表明,煤滤池后即无剑水蚤和藻类检出;预氯化后煤滤池出水也存在着三卤甲烷(THMs)实测值与限值之比超过1的风险,但炭出水水质可以满足对消毒副产物的要求;较优的除嗅方案为"氯2.0 mg/L(接触12 min),粉末炭20 mg/L(接触60～90 min),混凝剂投量15 mg/L";考虑到藻类和剑水蚤在煤滤池反冲洗水中的富集,故建议在高藻/蚤期,不建议煤滤池反冲洗水回收再利用。     

紫外光预处理与预氯化强化除藻的作用比较

采用紫外光C波段对含藻原水进行预处理,并与预氯化工艺进行了对比,结果表明:4支40W的紫外灯预处理6min后,气浮出水除藻率为87.6%,浊度为1.85NTU,CODMn去除率为38.7%;预氯化后,气浮出水除藻率为88%,浊度为2.44NTU,CODMn去除率为38.2%。气浮出水再经过滤、加氯消毒,发现紫外光预处理可减少消毒出水中的三氯甲烷生成量。紫外光预处理的运行成本为0.09元/m3,预氯化的运行成本为0.01元/m3。