Characterization of NOM and THM formation potential in eutrophic reservoir water

Resin adsorption technique with XAD-8 and XAD-4 was used to characterize the raw water from Erlong reservoir in Jilin province of China. The NOM chemical composition sequences of four organic fractions in the raw water,from high to low,are fulvic acid (FA) fraction,hydrophilic non-acid (HPINA) fraction,hydrophilic acid (HPIA) fraction,and humic acid (HA) fraction. Experimental results show that FA is the main precursor of THMFP among the four organic fractions. However,HA or hydrophobic acid exhibits the highest chlorination activity in forming THMs. It is also found that the value of FI/DOC or SUVA and the specific THMFP have better positive correlation. It is implied that certain source water has unique nature of NOM and DBPs.     

藻细胞内外有机物氯消毒后典型消毒副产物的生成潜能

为探究藻细胞内外有机物氯化后典型消毒副产物的生成潜能,选取小球藻为研究对象,采用加氯消毒法研究了在不同生长时期及不同氯投加量下典型含碳类消毒副产物(THMs)和含氮类卤代消毒副产物(TCNM)的生成规律,并对二者的生成势进行了对比.结果表明:细胞外有机物(EOM)和细胞内有机物(IOM)提取液的总有机碳(TOC)和有机氮(DON)较高,而芳香结构和不饱和双键的有机质质量浓度很低;从对数生长期到衰亡期,EOM经氯化后TCNM的生成量逐渐增加,IOM的TCNM生成量则呈现先增加后降低的趋势;THMs的生成规律与TCNM相似,但其生成量明显高于TCNM.增加氯投量,EOM的TCNM生成量逐渐升高,IOM的TCNM生成量则先升高后下降;在氯投量为30 mg/L时,IOM的TCNM生成量最高;稳定生长期小球藻细胞的EOM和IOM在氯投量由20 mg/L升高到30 mg/L时,THMs的生成量稳定增加,当氯投量超过30 mg/L时,THMs的生成势显著升高,且三氯甲烷为THMs的主导物种.     

负载型FeOOH催化臭氧氧化对THMFP的控制效果

采用连续流试验,研究了负载型羟基氧化铁(FeOOH)催化臭氧氧化和单独臭氧氧化控制三卤甲烷生成势(THMFP)的效果.结果表明,负载型羟基氧化铁催化臭氧氧化出水中的THMFP比单独臭氧氧化的低22%.这主要和催化氧化对TOC的去除率较高以及羟基自由基破坏卤代活性位的能力较强有关.在不同的臭氧投量、溴离子浓度及接触氧化的停留时间下,负载型FeOOH催化氧化都表现出了更好的控制THMFP的效果.随着臭氧投量的增加,催化臭氧氧化出水中的THMFP先升高后降低,但都比单独臭氧氧化出水的THMFP要低.溴离子浓度较高时THMs以溴代产物为主,催化氧化控制THMFP的优势相对更明显.延长接触氧化反应的停留时间可使催化臭氧氧化出水的THMFP进一步降低.     

双水源对置供水管网中三卤甲烷变化规律浅析

为有效控制供水管网中的三卤甲烷浓度,考察了以太湖和阳澄湖为双水源的管网水中三卤甲烷的变化趋势。采集S市分别经过A水厂(以太湖为水源)和B水厂(以阳澄湖为水源)处理后的供水管网水样,探讨三卤甲烷和余氯浓度随供水距离的变化规律,并进行了三卤甲烷-余氯和三卤甲烷-供水距离的线性回归分析。结果表明,在A、B水厂单独供水管网中,三卤甲烷随供水距离的增加而升高,余氯浓度随供水距离的增加而降低;在A、B水厂同时供水的对置供水管网中,三卤甲烷浓度由A水厂到B水厂呈现先升高后降低的变化规律,而余氯浓度则呈现先降低后增加的变化规律,对置供水管网中10 km处为水力交接点,此处余氯浓度最低,三卤甲烷浓度最高。经线性回归分析发现,三卤甲烷浓度与余氯浓度和供水距离之间存在显著的相关性,并且温度对模型的影响较大。     

腐殖酸特性及其对三卤甲烷形成的影响

以提取腐殖酸和商品腐殖酸为对象,研究了不同腐殖酸对加氯消毒后三卤甲烷生成量的影响,并对腐殖酸特性进行了分析。结果表明,伊春腐殖酸比松花江腐殖酸和商品腐殖酸具有更高的三卤甲烷生成量、生成速度和更高的卤代活性。松花江腐殖酸和商品腐殖酸中的芳香结构、不饱和双键的分子较少,分子质量较大,而伊春腐殖酸中芳香结构和不饱和双键的分子较多,分子质量较低。小分子质量和含不饱和双键的有机物通常是消毒副产物的主要前体物,因而伊春腐殖酸加氯消毒后的三卤甲烷生成量比松花江腐殖酸和商品腐殖酸高。     

Microscale fluctuation assay coupled with Sep-PakR concentration as a rapid and sensitive method for screening mutagens in drinking water

A sensitive short-term mutagenicity test, the microscale fluctuation test has been coupled with a concentration method based on adsorption on Sep-Pak^R C₁₈ cartridges as a method for screening drinking water mutagens. Comparison with XAD-2 concentration method showed that Sep-Pak adsorbed 5 times higher quantity of organics but was slightly less efficient for adsorbing TOX.Microscale fluctuation test was found to be more sensitive than Ames test by testing known direct-acting mutagens and concentrates of drinking water. Samples derived from conventional treatment including chlorination from eight surface water supplies in Norway were concentrated at pH 2 by adsorption on the disposable columns. The adsorbates were tested at different doses by the microscale fluctuation assay. The mutagenic properties of drinking water samples were also related to total organic carbon (TOC), total organic halogen (TOX) and trihalomethanes (THM) concentrations. Dose-related mutagenic responses were found for all the samples with S. typhimurium TA 100 and TA98 strains without metabolic activation. Good relationship was found between mutagenicity data and TOX and THM results. The method showed to be simple, rapid and suitable for routine screening of mutagens in drinking water.     

高锰酸钾与氯胺联用预处理控制三卤甲烷生成

考察了高锰酸钾与氯胺联用预处理工艺对三卤甲烷（THMs）形成的控制作用．结果表明,在通常给水处理的高锰酸钾投量范围内（〈2mg／L）,高锰酸钾与氯胺协同预处理可以有效降低THMs的生成量,高锰酸钾对三卤甲烷形成的控制作用是由多种作用机制共同作用的结果．与投药总量相同的单独氯胺工艺相比,采用高锰酸钾与氯胺联用预处理工艺,可以在提高消毒效果的前提下,进一步减少THMs的生成量．因此,采用该技术可以使预处理后水质的化学安全性和微生物安全性均得到提高．     

二级水DOM在活性炭及土壤层处理中的迁移转化

为有效控制污水处理厂二级出水在回用水加氯消毒过程中消毒副产物的产生,通过模拟活性炭(GAC)吸附及土壤含水层处理(SAT)实验,研究二级出水经GAC吸附后进行人工地下回灌过程中溶解性有机物(DOM)的迁移及转化规律.利用XAD-8/XAD-4树脂将水样中的溶解性有机物(DOM)分级为疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPI-A)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).HPO-A和HPI为二级水DOM中最主要组分(占到其DOC总含量的75%).GAC能有效吸附二级出水中HPO-A、HPO-N和TPI-A,而对TPI-N和HPI的去除率较低;后续的SAT能有效地去除GAC去除效果不佳的HPI,使DOM的去除率达到70.1%.GAC在有效去除总THMFP的同时(去除率为55.6%),能有效降低HPO-A、TPI-A、TPI-N的三氯甲烷生成活性(STHMFP);后续的SAT处理使系统总THMFP去除率达到67.2%.与单纯的SAT处理相比,GAC+SAT能够有效地降低各组分的STHMFP.     

二级处理出水中有机物的分级特性

为研究二级出水中有机物的化学特性,以哈尔滨市W污水处理厂为研究对象,利用XAD树脂将二级处理出水中的有机物分级为5个组分:疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPI-A)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).采用氯化反应实验、可生物降解溶解性有机碳和尺寸分布测定,以及紫外和红外光谱分析考察二级处理出水中不同有机组分的特性.结果表明:HPO-A是加氯消毒时产生三卤甲烷的主要有机组分.各有机组分中,溶解性有机碳(DOC)(<0.025μm)均是主要的有机碳形式和主要的三卤甲烷前体物.各组分的可生化性为:HPI>TPI-A>HPO-A>TPI-N>HPO-N.各组分的芳香性为:HPO-N>HPO-A>TPI-N>TPI-A>HPI.HPO-N和TPI-N中碳氢化合物的含量较高.在二级处理出水中,HPO-A和HPI的含量相对较高,是主要的有机组分.此外,不同有机组分的化学特性不同.     

含溴水臭氧化过程中各溴类物质的生成和分布

为寻求控制各溴类副产物生成的有效途径,研究了含溴水在臭氧氧化过程中,Br-质量浓度和臭氧投量综合作用对溴酸盐(BrO3-)和溴代三卤甲烷生成势(THMFP-Br)生成量的影响,以及臭氧投量和臭氧接触时间对THMFP-Br、BrO3-、总有机溴(TOBr)等溴类物质分布的影响.结果表明,不同Br-质量浓度下臭氧对THMFP-Br均有去除效果,低Br-质量浓度水中臭氧投量高时才有BrO3-生成.臭氧投量对TOBr中溴元素占初始Br-比例影响显著,而对THMFP-Br影响不大.臭氧化时间延长使BrO3-生成量增加,TOBr减少.