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。     

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。     

两种预氧化对氯消毒糖精DBPs转化的影响

预氧化是饮用水净化的一种高级处理方法,其目标是减少有机物及其衍生污染,然而部分难降解有机物在氧化后转化为小分子物质,更易与氯发生反应,从而可能增加衍生消毒副产物（DBPs）的风险。以糖精（SAC）为模型前体物,通过模拟试验考察了净水工艺中臭氧及UV/H₂O₂预氧化对人工合成有机物在氯消毒过程中产生DBPs的影响,以及DBPs随供水时间的变化规律。结果表明,臭氧及UV/H₂O₂工艺可使抗氯氧化的SAC转化为易与氯反应的小分子有机物,产生更高含量的二氯乙酸（DCAA）、三氯乙酸（TCAA）、三氯甲烷（TCM）、二氯乙腈（DCAN）等DBPs,卤乙酸类DBPs含量升幅最大。DBPs的生成势（DBPFP）随着臭氧及UV/H₂O₂氧化时间的增加呈先增后减的趋势,在氧化接触15～20 min时DBPFP最大。采用氯消毒并连续2 d供水条件下,TCM、DCAA、TCAA和DCAN等DBPs的生成量随接触时间的延长而逐渐升高。臭氧与UV/H₂O     

氯胺消毒过程中碘代三卤甲烷生成的影响因素

碘代消毒副产物的"三致"特性远高于氯代和溴代消毒副产物,是近年来饮用水领域颇受关注的一类新兴消毒副产物。以微污染原水为研究对象,系统研究了其在氯胺消毒条件下碘代三卤甲烷类消毒副产物生成的影响因素。研究发现,在原水中存在一定浓度碘离子的条件下,采用氯胺消毒可产生较高浓度的碘代三卤甲烷类消毒副产物,其中以三碘甲烷为主;碘代三卤甲烷的生成总量随着反应时间的增加而增加;碘代三卤甲烷的生成量和组成受氯胺投加量的影响较大,在氯胺投加量较低的情况下主要生成三碘甲烷和一溴二碘甲烷,在氯胺投加量较高的情况下生成一氯二碘甲烷、二氯一碘甲烷、一溴二碘甲烷和三碘甲烷四种碘代三卤甲烷;碘代三卤甲烷的生成总量以及三碘甲烷在总碘代三卤甲烷中的比例随着碘离子浓度的增加而提高;总体上,氯胺化过程中碘代三卤甲烷的生成总量随着pH值的升高而增加。     

典型有机氮化物对卤乙酸生成量和耗氯量的影响

以自来水厂的滤后水为处理对象,研究了甘氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、亮氨酸、天门冬氨酸和甲胺等6种典型有机氮化物对饮用水消毒过程中卤乙酸生成量和耗氯量的影响。结果表明,有机氮化物的存在会强化消毒过程中卤乙酸的生成,且卤乙酸生成量的增值与有机氮化物的含量呈正相关,同时与有机氮化物的性质和水体的pH有关;有机氮化物的存在还会使耗氯量增加,增值与有机氮化物含量成正比。有机氮化物强化卤乙酸生成的原因可能是:耗氯量的升高使得水中天然有机物与氯反应而生成的卤乙酸量增加;有机氮化物自身在氯化过程中生成了卤乙酸。     

氯化消毒条件及污水水质对生成THMs、HAAs的影响

系统地研究了消毒务件和水质在城市污水氯化消毒过程中对生成三卤甲烷和卤乙酸的影响。结果表明，投氯量对三卤甲烷和卤乙酸生成量的影响最大，投氯量为40mg／L时的生成量分别约是投氯量为5mg／L时的30倍和70倍。三卤甲烷浓度随反应时间和温度无明显变化，而卤乙酸浓度在反应2h后达到峰值并在之后逐渐降低，且随温度的升高呈下降趋势。pH对两类副产物生成的影响几乎相反，近中性条件下的三卤甲烷生成量最多而卤乙酸生成量最少。水中氨氮浓度的增加会导致三卤甲烷生成量略有下降，而卤乙酸浓度却大幅上升。溴离子浓度升高将导致三卤甲烷和卤乙酸生成量显著增加，其中三氯甲烷浓度下降，三溴甲烷浓度显著上升，混合取代的三卤甲烷浓度先增加后减少。与此类似，二氯乙酸和三氯乙酸浓度随溴离子浓度的增加而减少，含溴卤乙酸浓度则有不同程度的增加。反应温度、反应时间、pH和氨氮对污水消毒副产物生成的影响与已报道的饮用水消毒中的作用规律存在显著差异，甚至截然相反，这为有针对性地选取消毒工艺参数提供了依据。     

磺胺甲口恶唑氯化消毒副产物生成势及影响因素研究

研究了东太湖水源水中典型抗生素磺胺甲口恶唑(SMX)氯化消毒副产物(DBPs)生成势及影响因素。结果表明:SMX经氯化反应后可生成三卤甲烷、卤乙腈、卤乙酸、卤乙醛、卤代丙酮等多种DBPs,且加氯量、反应时间、反应温度、pH值等因素均会影响其DBPs生成势。当溶液中存在溴离子时,SMX氯化生成的三卤甲烷、卤乙酸的组分及生成量有较大变化,且随着溴离子浓度的增大,一些氯代消毒副产物(Cl-DBPs)会转化为具有更高毒性的溴代消毒副产物(Br-DBPs)。     

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。     

预氯胺化控制消毒副产物技术研究

把氯胺作为一种预氧化剂,研究了预氯胺化工艺中消毒副产物的生成及变化规律.经研究发现,原水中含有一定浓度的氨氮可以有效地降低总三卤甲烷(TTHMs)的生成.TTHMs随着氯胺量的增加而略有增加;预氯胺化反应48 h后TTHMs不再明显增加;随着pH值的升高,TTHMs(主要是溴代三卤甲烷)明显减少;随着氯氮比的增加,溴代三卤甲烷生成量明显升高,经分析认为可能是pH值和氯氮比对溴离子(Br-)与氯胺的卤代反应影响较为复杂造成的.     

氯化与氯胺消毒生成消毒副产物的对比研究

通过小试试验,对比研究利用氯化和氯胺消毒对生成消毒副产物的影响。结果表明,随着次氯酸钠投加量的增加,氯胺消毒和氯化消毒产生的三卤甲烷均呈现逐渐增长的趋势,氯胺消毒产生的三卤甲烷明显比氯化消毒低,可降低76.58%;受限于前体物,氯化消毒产生的三氯乙醛随次氯酸钠投加量增加没有明显的变化趋势,氯胺消毒则呈现逐渐增长的趋势,氯胺消毒产生的三氯乙醛明显低于氯化消毒,可降低83.41%。     

MBR出水氯胺消毒对三卤甲烷的控制效果

对MBR出水采用氯胺消毒,通过控制三卤甲烷(THMs)生成量的各影响因子,以使消毒效果达到最佳.试验结果表明:THMs生成量随着氯氨比值的降低而减少,氯氨比为(5:1)、(4:1)、(3:1)、(2:1)时的THMs生成量较氛消毒的分别降低了63.9%、72.5%、74.3%、75.2%.氯与氯化按先后投加比同时投加具有更好的控制THMs生成量的效果,先氯后氯化按、先氯化按后氛的THMs生成量比同时投加的分别减少了约8.8%和34.4%.氯胺投量与THMs生成量具有较好的线性关系(R2=0.9478).THMs的生成量随着反应时间的延长而增多,但在接触10h后趋于稳定.pH值升高不利于THMs的生成,在pH值≧8后THMs的生成量趋于稳定.THMs的生成量随着温度的升高而增多,但变化幅度不大.     

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.     

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。     

紫外/氯胺工艺中含氮消毒副产物的生成机制解析

针对紫外/氯胺工艺在水处理过程中存在的高毒性含氮消毒副产物生成风险，考察了典型含氮消毒副产物二氯乙腈的生成行为和机制，并提出了控制策略。结果表明，相比单独氯胺体系，紫外/氯胺体系可使3种氨基酸的二氯乙腈生成量下降26.6%～46.7%，但会显著促进15种酚类物质的二氯乙腈生成势；两种工艺中3种腐殖质的二氯乙腈生成量基本相当。氮同位素(¹⁵N)溯源分析表明，紫外/氯胺体系处理氨基酸时生成的¹⁵N-二氯乙腈占总二氯乙腈的70%以上，说明氯胺是二氯乙腈的重要氮源，而非水中含氮有机质；并证明了紫外/氯胺体系中的二氯乙腈主要通过“醛途径”生成。以酪氨酸为例，鉴定得到了一系列醛类和腈类中间产物，进而解析了紫外/氯胺体系中二氯乙腈的生成路径。在紫外/氯胺工艺的实际工程应用中，建议对酚含量较高的水体进行预处理，并尽量延长紫外/氯胺处理时间、缩短后氯胺接触时间、调节pH为碱性条件，以减少二氯乙腈的生成。     

改进现有的投氯消毒工艺

1　加强原水的调质手段在 ｐＨ 3～ 11范围内 ,三卤甲烷生成量与 ｐＨ成正比 ,卤乙酸生成量与 ｐＨ成反比。一般认为最适宜的ｐＨ范围为 6 .5～ 7.5 ,在此范围 ,既有利于提高消毒效果 ,又能减少由于氯消毒产生的消毒副产物。2　投氯点的变更原水中三卤甲烷前体物含量高时不能采用一级泵前、沉淀池或过滤前加氯 ,而应采用生物预处理 ,以免恶化水质 ,增加三卤甲烷和卤乙酸等消毒副产物。若需要灭藻或清洁滤池 ,可在进水处采用间歇大剂量投氯 ,以替代经常性预氯化 ,同时后氯化时间在 30ｍｉｎ以上 ,以提高消毒效果。3　控制投氯量加氯过多 ,能…     

天然有机物氯消毒副产物的生成及影响因素研究

根据台湾自来水厂现场操作现状,以水体中典型天然有机物腐殖酸为研究对象,研究有机物性质、加氯量、溴离子、反应时间、温度等因素对氯消毒副产物生成的影响。结果表明,腐殖酸经臭氧氧化(投量为6 mg/mg C)后,富里酸和类腐殖酸的荧光强度均呈现下降趋势,A_(200-400)值下降、SR值增加,表征芳香族不饱和结构的减少及有机物分子质量的下降。对于含二溴或含二氯以上的三卤甲烷(THMs)的生成量,溴离子与反应时间的交互作用影响非常明显。CHBr_3和THMs的生成量与FIX和BIX指标均呈极显著相关性(p0.01),与A_(200-400)值呈显著相关性(p0.05),这意味着以光谱特征位置的讯号强度可进行自来水厂出水THMs或CHBr_3浓度的监控。     

水中腐殖酸氯化生成卤代苯醌类消毒副产物的特性

采用腐殖酸配水,研究了氯化消毒过程中二氯对苯醌（DCBQ）、二溴对苯醌（DBBQ）、2,3-二溴-5,6-二甲基对苯醌（DBDMBQ）、四溴对苯醌（TBBQ）等卤代苯醌（HBQs）类消毒副产物的生成特性和影响因素。结果表明,腐殖酸氯化生成DCBQ和DBBQ的产率高于DBDMBQ和TBBQ。随着反应时间的增加,4种HBQs的生成量均呈现先快速升高之后保持稳定并稍有下降的趋势;随着温度的升高,HBQs的生成量呈增加趋势;弱酸性条件有利于HBQs的生成;在有效氯投加量为3～30mg/L范围内,DCBQ与DBBQ的生成量随加氯量的增加而增加,TBBQ与DBDMBQ的生成量随加氯量的增加先增加后减少;随着DOC浓度的增加,HBQs的生成量逐渐增加,其中分子质量<1 ku组分的单位质量有机物HBQs生成势最高。     

地表水净化工艺原水与滤后水消毒副产物的研究

通过原水与滤后水的静态试验来研究液氯消毒副产物三卤甲烷(THMs)形成的影响因素。研究结果表明:除了氨氮浓度对THMs的形成具有抑制作用外,有机物浓度、投氯量、溴化物浓度、氯化反应时间、温度、p H值都会促进THMs的形成;UV254更适于作为THMs前体有机物的替代参数;Cl2/TOC值1时,THMs生成量很少;Cl2/TOC值=1~4时,氯的衰减量与THMs呈线性关系;当Cl2/TOC值4时,THMs增加不很明显;随着溴离子浓度的增加,THMs中氯仿的生成量逐渐减少,另外3种溴代卤化烃的生成量增加,尤其是溴仿的生成量大幅度提高。试验结果可以有效地指导净化工艺,有针对性地提出相应措施以控制、减少三卤甲烷的产生,确保安全供水。     

安全氯化消毒工艺的消毒副产物控制

在天津市某水厂进行了新型安全氯化消毒工艺——短时游离氯后转氯胺的顺序消毒工艺的中试，结果表明，进水相同时安全氯化消毒工艺比传统的游离氯消毒工艺产生的三卤甲烷减少了35.8％～77.0％，卤乙酸减少了36.6％～54.8％。消毒接触池进水水质越差，短时游离氯后转氯胺的顺序消毒工艺在控制消毒副产物方面就越有优势。试验中还获得了含较高浓度溴离子原水的消毒副产物生成特性。     

典型含氮有机物的氯消毒副产物生成潜能研究

污水再生利用是解决我国城市水资源短缺的有效途径，消毒是保证再生水水质安全的必要措施。氯消毒可以有效杀灭病原微生物，但同时也会生成各种具有毒性和“三致”效应的消毒副产物。由于含氮有机物是污水氯消毒副产物的一类重要前体物，故选取20种基本氨基酸为研究对象，考察了它们经氯消毒后生成三氯甲烷、卤乙酸、卤乙腈、三氯硝基甲烷、1，1-二氯-2-丙酮和1，1，1-三氯-2-丙酮的潜能。结果表明，各种氨基酸的消毒副产物生成潜能与它们的R基结构密切相关，其中R基上带有活性苯环的色氨酸和酪氨酸均表现出了较高的三氯甲烷、卤乙酸和卤乙腈生成潜能。