东江原水氯胺消毒效果与消毒副产物研究

以东江为原水,对比研究了液氯与氯胺消毒效果以及7种氯化消毒副产物的生成量,并进行了N-二甲基亚硝胺(NDMA)生成潜能研究。结果表明,用氯胺消毒,保证CT值不小于1(mg/L·h),出水的菌落总数和总大肠菌群测定结果为未检出;氯胺消毒可大大降低氯化消毒副产物的生成量;东江原水的NDMA生成潜能丰水期比枯水期高,但均远小于《饮用水水质准则》中规定的限值。     

氯化消毒副产物NDMA的生成与控制研究进展

NDMA（N-Nitrosodimethylamine）是水处理领域新近发现的一种氯化消毒副产物,由于其具有检出率高、致癌风险大、难以有效去除等特性,已成为国际关注的重要水质问题之一。饮用水中的NDMA主要产生于氯化消毒过程,尤为严重的是氯胺消毒过程,而臭氧和过氧化氢氧化基本不产生NDMA。NDMA为亲水性小分子有机物,常规处理和深度处理均难于有效去除,而且管网中的浓度显著高于出厂水。目前控制饮用水中NDMA的常用方法是紫外线照射,但能耗较高。其他方法如延长自由氯接触时间和采用高铁酸盐预氧化、反渗透、臭氧／过氧化氢高级氧化工艺等也可以不同程度地控制NDMA及其前体物。     

DON的水处理特性及生成NDMA潜能的分析

对微污染黄浦江原水和深度处理工艺出水中DON浓度的变化、控制方法及其消毒副产物--二甲基亚硝胺(NDMA)的生成潜能进行了调查和分析.研究发现,原水中的DON为0.13～0.21 mg/L,约占DOC的3.1%～3.9%,占TDN的3.7%～7.5%,同时与温度变化呈现负相关性.与DOC相似,常规处理工艺对DON的去除率维持在20%左右,增加混凝剂投量对DON的控制效果不明显,而臭氧/生物活性炭深度处理工艺对DON的去除率可达60%.不同单元的处理出水经培养后,其NDMA生成潜能均较高(80.1～101.7 ng/L),且对NDMA生成潜能的去除率远小于对DON的.     

净水工艺对黄浦江水TCNM生成潜能的去除特性

卤代硝基甲烷( HNMs)具有较强的细胞遗传毒性和致突变特性,是水处理领域颇受关注的新兴含氮消毒副产物之一.以HNMs中最为常见的三氯硝基甲烷(TCNM)为研究对象,开展了微污染原水中TCNM前体物组成及常规和深度处理工艺中TCNM氯(胺)化生成潜能的调查和分析.研究发现:原水中TCNM的前体物主要由分子质量＜1 ku的亲水性有机物构成;在原水和水厂净水工艺出水中未检出TCNM,但各单元出水经过氯化和氯胺化均可产生TCNM,且氯胺化的TCNM生成浓度均高于氯化的;常规净水工艺对TCNM氯化和氯胺化生成潜能的去除率分别为12.3％和17.9％;深度处理工艺中的臭氧氧化可大幅提高TCNM的前体物含量,后续生物活性炭则可有效降低TCNM生成潜能,整个工艺对TCNM的削减率可达到33.3％(氯化)和23.2％(氯胺化).     

饮用水氯胺辅助消毒的效果及有机卤化物含量变化

与氯消毒相比,氯胺消毒能有效降低消毒副产物的生成量.昆山市在水厂清水池加氯消毒后,将氯胺用作维持管网水质的辅助消毒剂,使管网水质监测点的消毒剂余量和细菌总数合格率从92.8%上升到99.5%,管网消毒效果得到明显改善.在有机物含量较高的情况下,与氯消毒相比,采用氯胺辅助消毒可降低饮用水中可吸附有机卤素(AOX)含量达48%,因而在保证清水池和出厂水消毒效果的前提下,应尽量降低清水池的投氯量,以使氯消毒副产物含量控制在较低水平.通过对三卤甲烷、氯苯和卤乙酸等氯化消毒副产物含量的测定分析,证实氯胺消毒可大幅降低饮用水中的有机卤化物含量,这与对可吸附有机卤素的测定结果是一致的.     

微污染氨氮对游离氯稳定性的影响及其控制措施

针对南方某湖泊水源净水厂原水氨氮在0.25～1.00 mg/L的微污染状态下时出厂水中游离氯不稳定的问题,结合水厂处理工艺进行了不同浓度氨氮对游离氯稳定性影响的试验研究。结果表明,当原水氨氮0.20 mg/L时,不影响出厂水游离氯的稳定;采用常规处理工艺、原水氨氮浓度在0.20～0.45 mg/L之间时,或采用常规处理+臭氧/活性炭深度处理工艺、原水氨氮在0.20～0.71 mg/L之间时,可在混凝沉淀前投加次氯酸钠,利用折点前加氯提高氨氮去除效果,使出厂水中游离氯保持稳定;采用常规处理工艺、原水氨氮0.45 mg/L时,或采用常规处理+臭氧/活性炭深度处理工艺、原水氨氮0.71 mg/L时,不能完全通过折点前加氯的方法降低滤后氨氮,滤后会有氯胺生成,可利用氯胺的消毒能力,以总氯控制消毒效果。     

饮用水中溶解性有机氮类化合物的控制研究进展

水中溶解性有机氮类化合物(Dissolved Organic Nitrogen,DON)是水中溶解性有机物(DOM)的重要组成部分.与溶解性有机碳化合物(DOC)性质相似,DON可导致耗氯量增加、膜污染、产生消毒副产物等问题.尤为需要关注的是,DON在氯化过程中将产生强致癌性的卤化硝基甲烷与亚硝胺化合物(如NDMA)等,对水质安全构成重大威胁.因此,对水中溶解性有机氮的控制成为目前饮用水领域关注的新问题之一.系统介绍了原水中DON的含量、种类、分子组成、存在形式等,同时对DON控制方法进行了阐述.鉴于DON含量较小、种类繁多、亲水性强,常规净水工艺很难有效控制其浓度,水厂可通过强化混凝、膜处理、吸附与氧化来改善对DON的去除效果.     

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。     

连云港灌南县田楼水厂预处理、深度处理和消毒处理工艺设计

针对连云港灌南县田楼水厂原水水质的特征,通过技术方案比选,水厂采用臭氧预处理、臭氧活性炭深度处理和氯、氯胺组合消毒处理工艺。臭氧预处理可预防氯氧化产生的氯消毒副产物,对后续活性炭工艺的生物作用不产生影响;臭氧活性炭滤池具有吸附和降解功能,炭滤料的使用寿命长;采用液氯消毒,消毒效果好、运行成本低,出厂水管网采用氯胺消毒,持续消毒能力强,可有效抑制管网细菌的再繁殖。     

四种预氧化方式对AOC及消毒副产物影响的对比

高锰酸钾(KMnO4)、臭氧(O3)、紫外/过氧化氢(UV/H2O2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)预处理可以改变水体中天然有机物的性质,进而改变有机物的可生化性和氯化消毒时的副产物生成势。通过对比研究这4种氧化方式对可生化有机碳(AOC)及后续氯化消毒时9种消毒副产物生成势的影响得出:AOC的生成量遵循UV/H2O2O3UV/PSKMn O4;KMnO4预处理促进了三氯硝基甲烷的生成;O3预处理促进了氯乙醛和三氯硝基甲烷的生成;经UV/H2O2预处理后,所有消毒副产物的生成势均显著增加;UV/PS预处理对消毒副产物生成势总体影响较小。