Fenton试剂与粉末活性炭联用去除微污染原水中的THMFP

三卤甲烷等消毒副产物是致癌物质，饮用水中的三卤甲烷含量超标会对人体健康造成危害．为了降低饮用水中的三卤甲烷的浓度，笔者从改变水处理工艺入手，采用强氧化剂和粉末活性炭联用技术去除三卤甲烷前体物(THMFP)．按一定顺序在原水中投加少量Fenton试剂和粉末活性炭，可在保证常规出水水质指标的情况下，有效去除三卤甲烷前体物(THMFP)，从而大大降低饮用水中三卤甲烷的浓度．     

优质饮用水的消毒方法

饮用水中常见的消毒工艺包括液氯、氯胺、二氧化氯、臭氧、紫外线和膜消毒等,分析了各种消毒工艺的机理、运行特点和对各种病原微生物的处理效率,饮用水深度净化工艺能够很好地去除水中消毒副产物前驱物质及病原微生物,提出以氯胺或二氧化氯作为最终的消毒剂,而臭氧氧化可以作为预处理的处理方案,分析了紫外线消毒技术的应用范围。     

二级处理出水中DOM在粉煤灰改性SAT系统中的去除

为进一步改善土壤含水层处理(SAT)系统对城市污水处理厂二级处理出水中溶解性有机物(DOM)的去除效果,在传统SAT系统中以不同的混合比例及填充方式加入粉煤灰对其进行改性,并通过紫外254^nm处吸光度(UV²⁵⁴)、溶解性有机碳(DOC)、比紫外吸收值(SUVA)及三维荧光光谱(EEM)技术对二级处理出水中三卤甲烷(THMs)前体物在粉煤灰改性SAT系统中的去除情况进行探讨．粉煤灰改性SAT系统对二级处理出水中的UV254、DOC、SUVA及三卤甲烷生成势(THMFP)的去除效果优于传统SAT系统．粉煤灰添加量的增加能大幅度提高SAT的处理效果,但会影响土壤中微生物的活性,故有效结合粉煤灰的吸附性与土壤层的生物降解作用可提高SAT的处理效果．量化的荧光强度数据表明,粉煤灰改性SAT系统可有效去除二级处理出水中以络氨酸类芳香性蛋白质、腐殖酸及富里酸类物质为主的THMs前体物．     

臭氧生物活性炭对三卤甲烷生成势去除效能

三卤甲烷生成势（THMFP）随着氯化消毒的广泛使用成为人们普遍关心的新问题．由于THMFP主要由天然有机物（NOM）成分组成,因而常规水处理工艺难于将其有效的去除．臭氧生物活性炭技术不仅具有臭氧氧化、提高溶解氧的优点,而且协同了活性炭的吸附作用和强化微生物的生物降解作用．研究了经该工艺处理后水质参数THMFP与溶解性有机炭（DOC）之间的关系,以及pH．对它们相互关系的影响．结果表明：生物活性炭工艺可以长期稳定去除50．2—59．3％的THMFP．     

浮石催化水中臭氧分解研究

为考察浮石表面化学性质对水中臭氧分解的影响,测定了浮石催化水中臭氧分解的速率常数并探讨催化臭氧分解的途径．结果表明:浮石促进水中臭氧一级分解速率常数提高了37.4％;利用叔丁醇捕获生成的羟基自由基,催化臭氧分解速率常数降低了45.2％,浮石催化臭氧分解生成了羟基自由基;浮石表面羟基密度与催化臭氧分解率成正相关;随着溶液初始pH值增大,单独臭氧分解和浮石催化臭氧分解率均增加;由浮石pH_pzc决定的表面电荷状态与催化臭氧分解效果有关,表面接近电中性时对催化臭氧分解有利．水中臭氧分解主要发生在浮石表面,浮石表面的金属氧化物可能是催化水中臭氧分解的活性物质．     

饮用水深度净化工程处理效果

以饮用水深度净化工程为基础,研究了臭氧—微滤—生物活性炭吸附—超滤／反渗透比例勾兑流程,对饮用水中的各种污染物质的去除效果。该工艺流程能够有效的去除水中的高锰酸钾指数、254nm吸光度及细菌等指标,超滤与反渗透比例勾兑调节水中的各种无机离子浓度,不改变各个离子之间的比例,该工艺出水完全满足饮用水净水水质标准。     

臭氧生物活性炭法在饮用水深度处理中的试验研究

利用臭氧氧化与生物活性炭联用技术,在自行设计的试验流程上进行饮用水深度处理可行性试验。用该流程去除水中有机微污染物,CODMn去除率接近50%,浊度和色度大大降低。试验对比了在不同臭氧投加量时,单纯臭氧氧化法与臭氧生物活性炭法(O3-BAC)在饮用水深度处理中的净化程度,确定出较理想经济的臭氧投加量:4mg/L。验证了在最佳操作条件下,臭氧生物活性炭法比常规氯氧化消毒法对有机物有更好的去除效果。     

物理方法去除饮用水中三卤甲烷的研究

进行了用曝气法和活性碳去除饮用水中三卤甲烷（ＴＨＭ）的研究,得出了三卤甲烷去除率与控制参数的相关关系。     

粉末活性炭和超滤膜组合工艺深度处理黄浦江原水

目的为了提高黄浦江原水中溶解性有机物的去除效果。进一步提高上海自来水水质．方法采用粉末活性炭（PAC）和超滤膜（UF）组合工艺深度处理黄浦江原水．结果粉末活性炭投加量增加可以提高工艺对水体中有机物的去除效果．在投加量为22．0mg／L的条件下，对CODMn、UV254和TOC的去除率分别为33．5％、40．67％、25％，出水CODMn可以达到国家水质标准的要求．该工艺能够有效地保证出水浊度，也能够有效地降低出水的致突变活性．结论PAC和UF组合工艺能有效地降低水体中溶解性有机物的浓度，减少消毒过程中三卤甲烷和四氯化碳的生成量．采用PAC和UF组合工艺深度处理黄浦江原水是可行的．     

臭氧和活性炭水处理技术的若干问题研究与探讨

本文研究了用臭氧化和生物活性炭法去除污染水中三卤甲烷、三氮、硝基化合物等多种污染物的效能、特征和机理。试验发现,粒状活性炭床过滤吸附法(简称“C”法)和臭氧化-粒状活性炭过滤吸附法(简称“O_3 C”法)都能有效地除去氨氮,但前者的水中亚硝酸盐明显升高,而后者的出水中硝酸盐明显升高。两者在运行初期对 THMs 都有一定的去除效率,但随着生物活性的增强,出水中THMs 的浓度明显增高。本文还系统地研究了五种硝基芳烃和丹宁、甲醛的臭氧化反应动力学以及臭氧化对活性炭吸附的影响,以及臭氧在水中的吸收和自分解。     

高级氧化组合工艺协同净化微污染水的示范生产实验

为考察催化氧化-UV/H_2O_2-生物活性炭(BAC)高级氧化组合联用工艺在实际生产中对微污染水源水的的处理效能,在淮南某水厂示范工程对微污染淮河水进行了生产实验.结果表明,催化臭氧氧化-BAC组合联用工艺对水中的UV_(254)、DOC、氨氮、CODMn及THMFP均有较好的去除效果,且不会带来溴酸盐的问题.催化臭氧氧化工艺对UV_(254)、DOC、CODMn的平均去除率分别为21.8%、8.1%、10.8%.BAC对氨氮有很好的去除效果,最高去除率可达61%;对DOC和COD_(Mn)的平均去除率分别为10.4%和15.3%.催化臭氧氧化接触池对THMFP的平均去除率为34.9%,最高去除率可达53.2%.UV/H_2O_2在示范性生产实验中,对进一步提高有机物的去除能力有限;在实际生产设计中,考虑UV分解剩余臭氧的效用建议采用:催化臭氧氧化-UV-BAC-砂滤是确保饮用水出水安全可靠的高级氧化工艺必要的组合工艺模式.研究结果可为各自来水厂处理低温低浊水、提高出厂水水质以及自来水厂整体工艺的提升改造提供借鉴和参考.     

氧化铝催化臭氧氧化去除水中痕量嗅味物质

为解决饮用水中的嗅味问题,以γ-Al2O3为催化剂,考察强化臭氧氧化对水中嗅味物质的去除能力.以二甲基异茨醇(MIB)和土臭素(GSM)为代表,研究天然水体中γ-Al2O3催化臭氧氧化MIB和GSM的降解效能及相关影响因素.结果表明,γ-Al2O3催化臭氧氧化技术可以有效地降解天然水体中的嗅味物质,其降解能力随着天然水水质不同而有差异.同时γ-Al2O3催化臭氧氧化较单独臭氧氧化可以更有效地降低水体中有机物的相对分子质量.在两种天然水体中臭氧的衰减过程有所不同,催化臭氧过程中产生的羟基自由基显著高于臭氧氧化过程.γ-Al2O3的加入可以显著提高臭氧对水中典型嗅味物质的去除能力,同时水体中的天然本底物质对臭氧氧化和催化臭氧氧化过程有显著影响.     

自来水厂后臭氧投加复合控制

后臭氧化工艺是臭氧—生物活性炭深度处理工艺的重要环节,自来水厂的后臭氧投加控制直接关系到后臭氧化工艺的运行效率,以及深度处理工艺出水水质是否达标和优质.水源水质受上游来水水质、气候及气象条件、突发污染事故的影响非常大,而且自来水厂制水工艺各个环节影响因素较为复杂,后臭氧化工艺进水水质和水流量变化较为频繁.因此,当进水水质和水流量变化时,如何实时调整臭氧投加量以保证臭氧化效能和控制溴酸盐生成是后臭氧化工艺运行优化的难点.本文以CT值(即C和T的乘积,C为水中余臭氧质量浓度,T为臭氧与水接触时间)为控制目标,在水流量比例控制的基础上,提出一种基于干扰观测器(disturbance observer,DOB)和模型预测控制(model predictive control,MPC)的复合控制方法. MPC用于臭氧投加的反馈控制,DOB用于估计进水水质和水流量变化引起的模型失配和外部干扰,并将估计值用于臭氧投加的前馈控制中.仿真和实验验证结果表明,与MPC反馈控制相比,所提的后臭氧投加DOB-MPC复合控制具有更优异的控制性能和干扰抑制效果,能够有效提高后臭氧化工艺的运行效率和深度处理工艺出水水质的稳定性.     

负载型二氧化铈催化氧化对滤后水THMsFP的影响

考察了连续流体系中,滤后水经负载型二氧化铈(CeO2)催化臭氧氧化后的三卤甲烷生成势(THMsFP)情况.发现催化氧化后滤后水的THMsFP大幅降低,比单独臭氧氧化后的降低了57.0%.这主要和CeO2催化氧化所表现出来较高的TOC去除率及较高的卤代活性位破坏能力有关.考察了不同反应条件下(Br-质量浓度、接触氧化时间及臭氧投量),连续流催化氧化滤后水后THMsFP的变化规律.结果表明,在不同反应条件下,负载型CeO2催化氧化都能表现出明显控制THMsFP的优势.且低臭氧投量(0.7mg·L-1)下,CeO2催化氧化就能表现出明显控制THMsFP的优势,比单独臭氧氧化后的降低了64.9%.     

污水处理过程恶臭控制技术概述

在市政污水处理过程中总不可避免地产生恶臭。一些恶臭气体被归类为有毒污染物,其排放受到有关空气污染法规的约束。为了保护和提高各类处理现场及周围环境卫生质量,减少对空气造成二次污染,对恶臭进行有效的控制已势在必行。本文着重讨论市政污水、污泥处理过程产生的臭味,及其分布情况和除臭方法的概述。     

臭氧化去除水中敌敌畏效能及机理

为及时处理进入水体中的诸如敌敌畏(DDV)的有机磷类农药,采用臭氧氧化方式对水中的DDV去除进行研究,探讨DDV氧化去除的影响因素及臭氧化机理.结果表明:臭氧能有效降解水中的DDV;增加溶液pH值,能提高DDV的降解效率;90%以上的DDV都是在臭氧化反应初期的5 min内被去除;DDV在臭氧化过程中,有机氯大都被矿化变成无机氯离子,在反应初期DDV矿化程度较快,反应5 min之后,TOC变化幅度就明显减弱;TOC变化同臭氧质量浓度有关,臭氧质量浓度越高,TOC降低幅度越大;GCMS分析发现DDV降解过程中的中间产物主要有磷酸三甲酯、二氯乙酸、二氯乙醛;对二氯乙酸的定量分析发现,pH值及反应时间对溶液中二氯乙酸的质量浓度都没有明显的影响,溶液中二氯乙酸的质量浓度呈高低交替波动状.研究认为水溶液中的DDV臭氧化的降解过程可能存在水解、直接分子臭氧氧化反应、自由基反应3种方式,其中以羟基自由基(.OH)反应为主,.OH与DDV反应首先可能夺取乙烯双键上的氢原子,生成磷酸二甲酯和二氯乙烯自由基,然后进一步被氧化生成各种产物或矿化为磷酸、CO2、氯离子.     

聚合硅酸铁催化臭氧氧化硝基氯苯的效能

为了考察实验室合成的聚合硅酸铁在臭氧氧化过程中的作用以及在实际工程中的应用价值,用聚合硅酸铁为催化剂,研究了在静态试验和连续流实验两种反应体系中催化臭氧氧化去除硝基氯苯(CNBs)的效能.静态实验结果表明,在去离子水本底条件下,催化臭氧氧化与单独臭氧氧化相比可以使2-氯硝基苯(oCNB),3-氯硝基苯(mCNB)和4-氯硝基苯(pCNB)去除率分别提高41%、39%和46%;在自来水本底条件下也可分别提高27%、30%和27%;在以自来水为本底的连续流实验中聚合硅酸铁催化臭氧氧化与单独臭氧氧化相比可使oCNB、mCNB和pCNB的去除率分别提高20%、24%和20%.叔丁醇对催化臭氧氧化的抑制作用表明聚合硅酸铁催化臭氧氧化CNBs的作用机理是以羟基自由基为主的间接氧化过程.     

污泥基催化剂强化臭氧深度处理煤制气废水中试性能

为解决煤制气废水生化处理后出水仍含有大量有毒和难降解污染物,对环境产生严重污染的问题,以污水污泥为原料制备污泥基活性炭,采用浸渍法将其负载过渡金属锰和铁的氧化物(主要为Mn_3O_4和Fe_3O_4,负载量分别为15.52%和7.45%),制备比表面积分别为327.5和339.1 m~2/g的臭氧催化剂.中试实验结果表明,催化剂的使用显著提高臭氧氧化废水污染物的效能,处理后出水COD、TOC、总酚和氨氮质量浓度分别为41~43,19~20,0.6~0.9和4.3~4.5 mg/L,均达到城镇污水处理厂污染物排放一级A标准;在最佳的臭氧投加量18 g/h条件下,催化剂的使用将臭氧利用率提高40%,达1.24 mg/mg(以COD计),显著降低工艺运行成本;相比新鲜的催化剂,连续50次的催化臭氧氧化运行,COD去除率仅下降5.2%.催化剂具有良好的稳定性,制备成本仅为5 000元/t.制备的臭氧催化剂具有性能高效稳定、经济节约和可持续发展的技术优势,适用于强化臭氧深度处理煤制气废水.     

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.     

臭氧协同催化剂处理炼油废水实验研究

利用臭氧催化氧化技术,开展降解炼油废水的实验研究。通过模拟活性污泥法验证污水生物降解性能的调控效果。结果表明:利用臭氧非均相催化技术可有效降解炼油废水中有机污染物且生物降解性能显著提高,COD平均去除率达65.0%,BOD5/COD从0.13提高至0.28;对于本实验装置,处理4 000mL炼油废水最佳反应条件为臭氧流量40L/h,催化剂为200cm3载铜活性炭,pH=11,反应时间40min。