不同材质粉末炭对三氯乙醛及其前体物的吸附效能

为了提高饮用水水质安全保障水平,分别以三氯乙醛(CH)水溶液和南方某水库水为研究对象,考察了木质、煤质和椰壳等3种粉末活性炭(PAC)对CH及其前体物的控制效果,并采用三维荧光光谱(3D-EEM)对水中的溶解性有机物(DOM)进行表征。结果表明,3种PAC对CH均有良好吸附作用,最优投加量为60 mg/L,去除率分别为77. 46%、78. 22%和81. 36%; 3种PAC在反应初期(0～0. 25 h)对CH的吸附速率最快,吸附1. 0 h后PAC吸附趋于饱和状态;椰壳PAC对CH前体物的去除效果稍优于木质和煤质PAC,最优投加量为30 mg/L,此时去除率为61. 39%,而木质和煤质PAC最优投加量均为50 mg/L,相应的去除率分别为62. 22%和58. 06%。3D-EEM分析显示,PAC主要通过吸附水中的芳香性蛋白质类有机物和微生物代谢产物来控制三氯乙醛生成势(CHFP)。     

湿热地区O_3/BAC工艺的微生物多样性解析

利用Illumina Hi Seq高通量测序技术,对我国南方湿热地区某O_3/BAC饮用水处理过程中各工艺出水及滤料中微生物多样性及其变化规律进行研究。结果表明,测序共获得385 499条有效数据(Effective Tags),归类为45个门、86个纲、165个目、308个科、567个属。微生物多样性随工艺流程整体呈下降趋势,尤其是消毒工艺能大幅削减水体中的微生物,消毒效果较好,但生物活性炭池出水中微生物多样性较V型滤池出水(FB)不降反增,且滤砂(FS)和活性炭上均有大量微生物附着,其中活性炭上附着的微生物多样性高于原水。此外,所有样品中变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和浮霉菌门含量较高,分别为68.47%、10.64%、6.15%、4.63%和1.51%;鞘氨醇单胞菌属在FB、FS和BAC样品中大量滋生,且与假单胞菌属在出厂水中均有微量存在,二者可引起管网腐蚀,是饮用水安全的一大隐患,应予以重视。     

水合三氯乙醛前体物的分子量分布和荧光特性

运用超滤分离技术将水合三氯乙醛前体物含量最高的夏季水样中溶解性有机物分为四个部分,采用三维激发发射矩阵荧光光谱对不同分子量有机物组分进行表征,并对20种氨基酸、牛血清白蛋白等模式化合物进行氯化试验,以找出水合三氯乙醛的主要前体物成分。结果表明MW＜1 kDa的水合三氯乙醛生成势含量最高,为24．81μg/L,其次为10 kDa＜MW＜0．45μm （17．49μg/L）、3 kDa＜MW＜10 kDa （8．16μg/L）和1 kDa＜MW＜3 kDa （5．50μg/L）,其中MW＜1 kDa和10 kDa＜MW＜0．45μm两部分有机物占水合三氯乙醛前体物含量的75．55％。三维激发发射矩阵荧光光谱结果表明水合三氯乙醛的主要前体物可能为类芳香性蛋白质和类微生物代谢产物等物质而非类富里酸和类腐殖酸。丙氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、组氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、牛血清白蛋白、鲱鱼精DNA等模式化合物是水合三氯乙醛主要前体物,其水合三氯乙醛生成量均大于30μg/mg C。     

O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺对三氯乙醛生成潜能的去除

为提升O_3-BAC深度处理工艺水厂控制三氯乙醛(CH)超标风险能力,以我国南方某水厂常规工艺砂滤池出水和CH典型前体物水溶液为研究对象,分析H_2O_2投加量对O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺削减三氯乙醛生成潜能(CHFP)效能及有机物组成的影响,并确定最佳的工艺参数及CHFP削减机制。结果表明,O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺去除CHFP的最佳工艺参数:H_2O_2/O_3摩尔比为0.5(O_3投加量为1.5mg/L),此条件下,BAC工艺单元对砂滤出水、腐殖酸、蛋白质及天冬氨酸水溶液CHFP的去除率分别为79.10%、67.12%、70.36%和77.82%,其中,与单独投加1.5mg/L O_3相比,对砂滤出水CHFP的削减效能提高24.91个百分点。此外,H_2O_2的投加,通过增加O_3氧化后水体亲水性有机物浓度,进而强化BAC工艺单元对砂滤出水及CH典型前体物水溶液的CHFP去除。     

强化混凝对三氯乙醛前体物的去除效能评价

以我国南方某微污染水源水为研究对象,研究聚合氯化铝(PACl)混凝及聚丙烯酰胺(PAM)、壳聚糖、活化硅酸助凝对水合三氯乙醛(CH)前体物的去除效果。结果表明,当PACl投加量为6 mg/L时对水合三氯乙醛生成势(CHFP)的去除效果最佳,去除率为52.94%,且对浊度、COD_(Mn)、DOC、UV_(254)也都有较好的去除效果;当PAM投量为0.12 mg/L时,对CHFP的去除效果最好,最大去除率提高了19.55%;当壳聚糖投加量为0.16 mg/L时,对CHFP的去除率最大,提高了14.96%;而活化硅酸助凝不适于对CH前体物的去除。     

深圳市南山水厂氯消毒副产物控制技术研究

针对部分氯消毒水厂面临三氯乙醛等氯化消毒副产物超标风险较高的问题,以全面提升深圳市饮用水供水水质安全为目标,研发建立了三氯乙醛前体物识别与来源分析技术和氯化消毒副产物多级屏障控制集成技术,并在深圳市南山水厂进行技术示范。示范技术应用后,出厂水中三氯乙醛等氯化消毒副产物浓度均降低至国标限值的30%以下,微生物杀灭效果良好,同时其他水质指标完全满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的要求。     

给水厂耐氯菌风险控制技术研究与应用示范

针对给水厂面临的以芽孢杆菌为代表的耐氯菌问题,以全面提升饮用水供水水质安全为目标,研发建立了集强化常规处理、深度处理、紫外-氯联合消毒于一体的全流程耐氯菌控制技术,同时兼顾氯化消毒副产物三氯乙醛的控制,并在深圳市某水厂进行工程示范.示范技术应用后,出厂水中耐氯菌(菌落总数)检出率降低了23.50％,总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌、贾第鞭毛虫、隐孢子虫等微生物指标均未检出,三氯乙醛平均浓度下降了59.33％,实现了微生物指标和消毒副产物指标的协同控制.此外,其他水质指标同时满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)和深圳市地方标准《生活饮用水水质标准》(DB 4403∕T60-2020)的要求.示范技术的开发与应用,可为我国饮用水安全保障提供支撑,并为国内类似水质问题的解决提供借鉴.     

饮用水三氯乙醛检测方法对比分析

为掌握国标间接检测法测定三氯乙醛(CH)的准确度,文中分析国标法与EPA法测定CH的差异,比较其他消毒副产物在碱、中性条件下转化、常用添加剂高温碱性处理、不同CH与三氯甲烷(TCM)浓度比下减差这3个方面对CH浓度测定的影响,并对水厂和管网实际水样、加标水样及统一生成条件下的浓度进行分析.结果表明,造成2种检测方法CH浓度差异的原因主要是水体中的1,1,1-三氯丙酮和三氯乙酸.多数情况下,国标法检测相对偏差<15％,在可接受范围内.     

基于氯衰减动力学的三氯乙醛生成规律研究

以南方某市三个典型水库原水为研究对象,研究三氯乙醛生成与耗氯量之间的关系,并结合原水中的不同有机物组分研究,分析三氯乙醛的主要前体物质。研究结果表明,氯衰减动力学模型符合平行一级反应方程,且三氯乙醛生成量与耗氯量的平方成正比。三个水库的三氯乙醛产量系数范围为0.36~0.41,其中B水库最大;三氯乙醛的主要前体物可能为强疏水性有机物。水处理工艺中减少氯的消耗,加强对强疏水性有机物的去除,可有效控制三氯乙醛的生成。     

深圳盐田港水厂二氧化氯消毒副产物控制技术示范

针对采用二氧化氯消毒的部分水厂面临氯酸盐和亚氯酸盐超标风险较高的问题,以全面提升深圳市饮用水供水水质安全为目标,研发建立了二氧化氯与氯混合发生器工况评估和优化技术以及次氯酸钠与二氧化氯联合消毒控制技术,并在盐田港水厂进行技术示范。示范技术应用后,出厂水中氯酸盐和亚氯酸盐浓度均降低至国标限值的30%以下,微生物呈未检出状态,同时其他水质指标完全满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。示范技术的开发与应用,为深圳地区供水水质安全保障提供了有力支撑,也可为国内类似水质问题的解决提供借鉴。