二氧化氯预氧化控制藻源有机物DBPsFP的研究

以铜绿微囊藻的胞外有机物(EOM)为研究对象,研究不同条件下,二氧化氯预氧化对铜绿微囊藻胞外有机物在氯化消毒过程中消毒副产物前体物(DBPsFP)的控制规律。研究表明,随着二氧化氯投量的增加,三氯乙酸(TCAA)、三氯乙腈(TCAN)浓度先增加后减少,二氯乙腈(DCAN)浓度先减少后增加,三氯甲烷(TCM)、二氯乙酸(DCAA)、二氯丙酮(1,1-DCP)、三氯丙酮(1,1,1-TCP)浓度均持续减少,且在投加量为3 mg/L时去除效果最佳;随着pH值由5升到9,TCM浓度逐渐增加,DCAA、TCAA、DCAN、TCAN、1,1-DCP、1,1,1-TCP浓度减少,且在pH值为9时达到最小值;延长预氧化时间,TCM、1,1,1-TCP浓度有所增加,DCAA、TCAA、DCAN、1,1-DCP浓度持续减少,TCAN浓度先增加后减少,综合考虑确定最佳预氧化时间为30 min;预氧化强化混凝工艺可有效减少消毒副产物前体物,在混凝剂硫酸铝溶液投量为50 mg/L时,7种DBPs浓度均达到最小值。     

臭氧/氯消毒中藻类有机物生成消毒副产物的特征

饮用水源地藻华会释放大量藻类有机物(AOM),AOM与氯消毒剂反应生成的消毒副产物(DBPs)会给饮用水用户带来不容忽视的健康风险。为此,探究了臭氧/氯消毒对AOM结构和DBPs生成的影响。结果表明,臭氧氧化能有效去除AOM中芳香蛋白和酚类、叶绿素a、藻蓝蛋白结构物质,但是对腐殖酸类结构的去除效果相对较差。DBPs生成总量随臭氧投加浓度的升高而增加,其中主要是三氯甲烷(TCM);卤代乙腈和卤代酮的生成总量随臭氧投加浓度的变化趋势不明显。延长臭氧接触时间会明显增加1 h氯化中TCM的生成量,氯化24 h时DBPs生成总量与臭氧接触时间无关。在臭氧/氯消毒过程中,AOM的DBPs生成潜能低于天然有机物(NOM)。AOM有利于一溴一氯乙腈的生成,而NOM会生成更多的二氯乙腈。     

UV/H2O2氧化丙氨酸对氯化中二氯乙腈生成的影响

采用水处理过程中常用的紫外/过氧化氢（UV/H₂O₂）高级氧化工艺对水中典型的氨基酸——丙氨酸进行预处理,研究了后氯化过程中代表性含氮消毒副产物二氯乙腈的生成情况。研究发现,UV/H₂O₂工艺中产生的羟基自由基对丙氨酸进行α碳氢抽取和氨基氢抽取,在20 min反应时间内主要生成3种产物：HN=C（CH₃）—COOH、CH₃—CH=NH和CH₃—C≡N,这3种产物相比丙氨酸具有更高的二氯乙腈生成势,因此强化了后氯化过程中二氯乙腈的生成。进一步研究UV/H₂O₂预处理时间、丙氨酸浓度、p H和水基质成分（HCO₃^-、Cl^-、NO₃^-）对二氯乙腈生成势的影响,结果表明,随着UV/H₂O₂预处理时间从0增至30 min,二氯乙腈生成势先升高后降低,...     

藻类对摇蚊幼虫生成消毒副产物的影响规律

以摇蚊幼虫和铜绿微囊藻胞内有机物(IOM)为研究对象,考察在不同铜绿微囊藻和摇蚊幼虫浓度、氯胺投加量、反应时间、p H值和温度等条件下消毒副产物的生成规律。结果表明,当铜绿微囊藻或摇蚊幼虫单独存在时消毒副产物生成量都很少,最大值不超过1.3μg/L;当二者共存时,氯胺消毒副产物生成量均有明显增加,但变化趋势却有所不同。随着TOC浓度的不断增大,具有稳定结构的消毒副产物,如三氯甲烷(TCM)和三氯乙酸(TCAA)的生成量逐渐增加,水合氯醛(CH)和二氯丙酮(DCP)生成量则是先增加再降低。随着氯胺投量的增加,TCM、二氯乙腈(DCAN)、CH、DCP、二氯乙酸(DCAA)和TCAA生成量都逐渐增加。CH和DCP生成量随反应时间的延长先增加后减少,在48 h时生成量最多。p H值的增大有利于增加TCM和TCAA的生成量。DCAN生成量随着温度的升高而减少,CH和DCP生成量在20℃时出现最大值,分别为1.43和1.22μg/L。     

溴离子对污水处理工艺消毒副产物生成势的影响

利用消毒副产物（DBPs）三卤甲烷生成势（THMs FP）和卤乙酸生成势（HAAs FP）,研究了含溴污水在某校园污水处理工艺中沿程DBPs前体物变化及溴离子对DBPs类型的影响规律。结果表明,以A²/O生物工艺为主的二级处理,对污水中DOC、UV₂₅₄的去除效果十分显著,THMs FP在沿程处理中呈逐渐降低的趋势,HAAs FP与SUVA值经二级处理后呈升高趋势,即芳香性与不饱和度高的溶解性小分子有机物是HAAs的重要前体物,含溴消毒副产物（Br-DBPs）占总DBPs的50%～65%;经A²/O工艺处理后,当Br^-浓度由100μg/L增加到300μg/L时,THMs中溴结合因子（BIF）由0.5增加到0.8,HAAs中BIF由0.51增加到0.62,溴代为主的THMs FP和HAAs FP呈逐渐增加的趋势,即溴离子浓度的增加使DBPs的种类由氯代向溴代转化。     

臭氧氧化去除饮用水消毒副产物二氯乙酸

采用臭氧氧化技术降解饮用水中的消毒副产物二氯乙酸(DCAA),考察了DCAA初始浓度、臭氧投量、pH、叔丁醇和不同水质等对DCAA去除效果的影响。结果表明,臭氧对DCAA的氧化去除效果较好,当DCAA初始浓度为100μg/L、pH值为6.88、臭氧投量为1.96 mg/L、反应时间为25 m in时,对DCAA的去除率为32.4%;在相同的试验条件下,臭氧对DCAA的去除率随DCAA初始浓度的增大而降低、随臭氧投量和溶液pH的增大而升高。叔丁醇(.OH抑制剂)的加入显著抑制了臭氧对DCAA的氧化去除效果,表明臭氧氧化DCAA的过程主要遵循羟基自由基反应机理。另外发现,臭氧对给水厂滤后水和松花江原水中DCAA的去除率比超纯水中的分别降低了7.06%和19.58%,由此推测实际水体中的有机物和重碳酸盐会抑制臭氧对DCAA的氧化降解。     

臭氧催化氧化与BAC联用控制氯化消毒副产物

研究了臭氧催化氧化与生物活性炭联用技术对氯化消毒副产物（DBPs）的控制效能。结果表明：常规工艺出水中分子质量为2000u左右的疏水性有机物是氯化消毒副产物的主要前质，其占DOC与UV254的比例分别为70％和80％，并与UV254有良好的线性相关性，故可用UV254作为DBPs前质的替代指标。臭氧催化氧化与生物活性炭联用对DBPs前质的去除效果显著，其中臭氧催化氧化可有效去除三卤甲烷（THMs）前质中的疏水性有机物及部分亲水性有机物，并提高了DBPs前质的可生化性，是给水深度处理中控制THMs前质的主要工艺环节。臭氧催化氧化／生物活性炭对UV254的控制是减少DBPs生成的一条有效途径。     

饮用水氯和氯胺消毒过程中卤乙酸生成势的比较

消毒是保证饮用水微生物安全的重要单元,但消毒过程中产生的消毒副产物也会威胁人体健康。以南方某水源水为研究对象,比较氯和氯胺消毒过程中卤乙酸的生成趋势及影响因素。结果表明,p H值、溴离子及天然有机物(NOM)均对卤乙酸的生成量有影响。与氯消毒相比,氯胺消毒除了能显著降低卤乙酸的生成量,还可以抑制溴代乙酸的生成;随着氯消毒或氯胺接触时间的增加,卤乙酸含量逐渐提高,主要卤乙酸为二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)和一溴二氯乙酸(BDCAA),各种卤乙酸含量均随着接触时间的增加而不断增多。氯化消毒24 h时,生成的卤乙酸总量为32.4μg/L,其中DCAA占卤乙酸总量的45.4%,TCAA占卤乙酸总量的21.2%,BDCAA占卤乙酸总量的24.1%;氯胺消毒24 h时的卤乙酸生成总量为3.8μg/L,DCAA占卤乙酸总量的72.0%,TCAA占卤乙酸总量的11.9%,一溴一氯乙酸(BCAA)的比例为16.0%。氯胺消毒时卤乙酸生成的种类和量均比氯化消毒时有显著降低;当p H值升高时,无论是氯化消毒还是氯胺消毒,卤乙酸生成总量均呈降低趋势;氯和氯胺消毒时,随着溴离子浓度的增加,卤乙酸总量均明显增加,溴结合因子(BIF)也随之提高,但与氯消毒相比,氯胺消毒的溴结合因子要低;对氯化消毒和氯胺消毒两种方式进行比较后发现,消毒过程中均是疏水性有机物生成的卤乙酸总量最多,其次是中性有机物,亲水性有机物生成的卤乙酸总量最少。     

UV/H2O2/O3工艺降解典型有机防晒剂

有机防晒剂作为一种新兴污染物引发的环境安全风险备受关注。采用紫外/双氧水/臭氧联用工艺(UV/H₂O₂/O₃)降解典型有机防晒剂2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0),基于中心组合设计方法进行实验,考察影响因素,并探索降解机理。结果表明,在H₂O₂浓度为340μmol/L、UV-0初始浓度为5 mg/L、UV光强为170μW/cm²、O₃流量为0.38 L/min条件下,20 min内对UV-0的降解率高达99.9%,反应速率常数为0.570 7 min^-1,降解效果良好。响应面模型能较好地模拟和预测实验结果,并探索反应空间,H₂O₂浓度、UV光强、O₃流量等因素会影响降解效果。高分辨率质谱和量子化学结构分析表明,UV-0降解过程中羟基加成反应首先发生在C10位置,形成羟基和二羟基加成产物,随后通过碳碳键断裂和芳香环裂解生成草酸等小分子酸。UV/H     

预臭氧氧化对混凝沉淀过程中有机物去除的影响

考察了臭氧强化混凝沉淀对溶解性有机物（DOM）去除的影响,针对长荡湖原水、直接沉后水、预臭氧出水和臭氧沉后水四种水样,利用液相色谱-有机碳检测仪（LC-OCD）和傅里叶变换离子回旋共振质谱仪（FT-ICR MS）等从不同层面探究DOM的演变。经试验确定,预臭氧和聚合氯化铝（PAC）的最佳投加量分别为1.0、30 mg/L,并在此工况下进行研究。原水中主要存在类色氨酸和类富里酸两种有机物,臭氧强化混凝沉淀对有机物的去除效果最好,对类色氨酸、类富里酸和类腐殖酸类物质的去除率分别为80.75%、77.39%、80.28%。经LC-OCD分析,原水中亲水性有机物总浓度最高为3 776.74μg/L。臭氧沉后水中腐殖质降解产物增多,其他几类有机物均减少。在小分子DOM中,CHOSP-DOM占比最大,CHOP-DOM占比最小。臭氧强化混凝沉淀对各类分子相对丰度的分布影响最大,峰值出现在C₁₀H₁₀O₃（177.06 u）、C₁₃H₁₈O₆（269.10 u）和C     

氧化/陶瓷膜过滤组合工艺处理石化废水研究

以天津某油田开采废水为原水,采用氧化/陶瓷膜过滤组合工艺对混凝预处理后的上清液进行处理,对比了H₂O₂、NaClO和O₃三种氧化剂分别与陶瓷膜组合的处理效果。结果表明,O₃氧化效果最好,在O₃投加量为80 mg/L条件下,O₃/陶瓷膜组合工艺对浊度、石油类物质、COD、DOC、UV₂₅₄及荧光类有机物的去除率分别达到99.69%、86.52%、71.03%、46.02%、58.79%和94.14%,并且O₃与陶瓷膜之间存在协同作用。陶瓷膜纳米膜孔催化臭氧氧化,可提高有机污染物的降解效率,同时O₃能够有效缓解陶瓷膜污染。将臭氧/陶瓷膜组合工艺应用于石化废水处理领域,具有较高的技术可行性和应用价值。     

预臭氧/生物滤池去除消毒副产物的前体物研究

采用预臭氧氧化技术与陶粒生物滤池组合工艺去除原水中消毒副产物的前体物，考察了三卤甲烷前体物和卤乙酸前体物的转化规律。试验结果表明：预臭氧氧化和生物过滤组合工艺对受污染黄河水中三卤甲烷前体物的去除效果不佳，可能会引起出水中前体物浓度的升高；该组合工艺对二氯乙酸前体物有一定的去除作用，对三氯乙酸前体物的去除效果显著。     

离子色谱法同时测定生活饮用水中的卤乙酸齐淖甘膦

利用离子色谱法同时测定饮用水中的二氯乙酸（DCAA）、三氯乙酸（TCAA）和草甘膦（PMG）。结果表明,该方法的相关系数R2〉0．9990,高中低浓度加标回收率为84．0％-104．0％,二氯乙酸、三氯乙酸和草甘膦的检出限分别为6．3,7．9和16．3μg/L。同时还分析了梯度淋洗条件和干扰离子等对各组分分离测定的影响。     

微纳米气泡臭氧氧化处理印染废水产生的RO浓水

印染废水经反渗透（RO）膜处理后产生的高盐RO浓水可生化性差导致生化方法不适用,并且难以通过传统物化方法得到高效处理,臭氧氧化技术因其反应快、不产污泥等优点受到广泛关注,但印染废水RO浓水的臭氧氧化是传质控制反应,传统钛板曝气的低气液传质速率限制了臭氧氧化表观反应速率的提升。基于此,将微纳米气泡曝气技术与臭氧氧化工艺相结合来处理印染废水RO浓水。采用半连续流试验考察了废水初始pH、盐浓度、加压停留时间、臭氧浓度和投加H₂O₂对印染废水RO浓水处理效果的影响。结果表明,微纳米气泡臭氧氧化法对印染废水RO浓水的色度、UV₂₅₄、COD和TOC去除率比传统大气泡法均有明显提升。在废水初始pH为7、臭氧投加量为3.3 mg/（L·min）、H₂O₂投加量为15.6 mmol/L的最佳工艺条件下,采用微纳米气泡处理120 min以后,对色度、UV₂₅₄、COD和TOC的去除率分别为99.9%、79.1%、60.7%和56.2%,去除1 mg COD所需的臭氧量为1....     

从DOC、AOC的变化分析二氧化氯消毒工艺

考察了二氧化氯（CIO2）及其组合消毒工艺中溶解性有机物（DOC）浓度和可同化有机碳（AOC）浓度的变化规律。结果表明,以DOC表征的有机物浓度在消毒反应前后变化不大;CIO2的强氧化能力体现在将高分子有机物氧化成中、小分子有机物方面,氧化产物以草酸类物质为主,这导致了AOC浓度的升高,降低了出水的生物稳定性;增加CIO2的投量（〉4mg／L）或与氯胺组合消毒能有效降低出水的AOC浓度,消毒反应24h后出水的AOC浓度均比进水的（59μg/L）低。     

氯胺消毒工艺中一氯胺生成效率的影响规律

以上海市某自来水厂滤后水为研究对象,系统考察了氯胺消毒过程中氮源种类、氯氮比、pH值、反应时间、温度、G值和氯投加速率等因素对一氯胺浓度及消毒副产物(DBPs)生成量的影响。结果表明,氮源种类、Cl₂/N质量比和p H值为主要影响因素,其他为次要影响因素。与氯化铵、碳酸铵、醋酸铵和氨水这4种氮源相比,以硫酸铵为氮源可生成较高浓度的一氯胺;当pH值由6.0增大到9.0时,一氯胺浓度(以Cl₂计)由2.611 mg/L升高至4.256 mg/L;随着Cl₂/N质量比由2∶1逐渐增至8∶1,一氯胺浓度先升后降,并在5∶1时达到最大值3.831 mg/L。DBPs浓度随Cl₂/N质量比、反应时间、温度和氯投加速率的增加而升高,随G值的增大而降低;而随着pH值由6.0增加到9.0,DBPs浓度先降低后略有增加。自来水厂氯胺消毒工艺中一氯胺生成的最佳工艺条件如下:以硫酸铵为氮源,Cl₂/N质量比为(4∶1)~(5∶1),pH值为中性或碱性,反应时间为2 h,温度为25℃左右,G值为300 s-1,混匀慢速加氯。     

无锡地区出厂水消毒副产物变化趋势及致癌风险研究

目的了解2008—2012年无锡地区出厂水中消毒副产物(DBPs)变化趋势,评估其对成人的致癌风险。方法选取无锡市四家市政供水水厂,于2008—2012年间丰枯水期(8月和2月)采集水样进行监测,监测指标包括4种三卤甲烷类消毒副产物(THMs,三氯甲烷、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷和三溴甲烷)和两种卤乙酸类消毒副产物(HAAs,二氯乙酸和三氯乙酸),采用美国环保局推荐的低剂量致癌风险评价方法对其进行评价。结果所有消毒副产物检出值都低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)[1]的限值。THMs在丰水期的含量高于枯水期的含量,有明显的季节特征。而HAAs则无明显变化规律。无锡地区6种DBPs对成人的致癌风险均超过了USEPA认为可以忽略的水平(<10-6),处于具有潜在致癌风险的区间(10-6~10-4),其中各DBPs总致癌风险从高到低分别为三氯乙酸>二氯乙酸>一氯二溴甲烷>三溴甲烷>二氯一溴甲烷>三氯甲烷。结论无锡地区出厂水中THMs有明显的季节性特征,DBPs对成人具有潜在的致癌风险。     

预臭氧化工艺处理高藻水的应用研究

以滦河水为处理对象,对天津市泰达自来水厂预臭氧化—紫外/氯联合消毒工艺的运行效果进行分析.分别对各处理单元出水中的藻类、叶绿素a、pH值、浊度、DOC和UV254进行测定,结果表明:整个工艺运行平稳,出水水质较好.原水经过预臭氧化处理后,藻类数量和叶绿素a浓度均有降低,预臭氧化单元对藻类和叶绿素a的平均去除率分别为38.26％和36.25％;整个工艺对藻类和叶绿素a的平均去除率分别可达75.55％和99.01％.此外,预臭氧化对原水的pH值及去除浊度、UV254和DOC也有一定的影响.预臭氧化可有效降低浊度和UV254值,但对去除DOC的影响不明显.     

TiO2、Cu2O和氧化石墨烯复合氧化垃圾渗滤液效能

针对垃圾渗滤液中成分复杂的污染物,在自然光照条件下,使用TiO₂/氧化石墨烯、Cu₂O/氧化石墨烯和TiO₂/Cu₂O三种复合催化剂分别对垃圾渗滤液原液进行催化氧化。结果表明,3种复合催化剂中,TiO₂/氧化石墨烯复合催化剂对有机物的去除效果最好,当催化剂与渗滤液COD的质量比为0.7时为该催化剂的最佳投加量,最佳反应时间为2 h。在最佳试验条件下,对垃圾渗滤液原液进行催化氧化后,对COD的去除率达到92.57%,此时渗滤液出水COD为964.79mg/L,出水NH4⁺-N为2015.84 mg/L,BOD₅/COD值达到0.83。     

基于光谱法解析污水厂DOM转化与DBPs生成特征

通过检测污水处理厂进、出水以及各处理单元出水的理化指标,结合三维荧光光谱和紫外光谱特征,对污水处理厂中溶解性有机物(DOM)的迁移转化进行解析。结果表明,应用荧光区域积分法与平行因子分析法识别出污水中的2个特征荧光组分为类色氨酸(C1,275 nm/330 nm)和类富里酸(C2,290 nm/420 nm),在污水厂全流程处理工艺中,C1下降了85%、C2下降了50%;荧光组分与常规水质指标COD、BOD₅、TOC以及UV₂₅₄等均呈极显著正相关。加氯消毒后DOM的荧光特征峰出现蓝移,在出水中检测到的消毒副产物(DBPs)主要为三氯甲烷、二氯乙酸和三氯乙酸,浓度分别为16.3、19.0和23.8μg/L,应受到关注。