高锰酸钾与氯胺联用强化消毒技术试验研究

以总大肠菌群、细菌总数作为检测指标,以实验室配水为试验水样,观察了高锰酸钾和氯胺单独和联用灭活水中微生物的效果,探讨一种发挥高锰酸钾和氯胺优势的饮用水消毒方法．结果表明,高锰酸钾和氯胺联用对指示微生物灭活效果好于这两种消毒剂单独使用的效果．Berenbaum公式计算证实,高锰酸钾和氯胺联用在降低微生物指标上的作用均为协同作用。     

几种预氧化工艺在污水回用中的效能评价

以城市污水处理厂二级出水为试验水样,采用烧杯实验法,考察氯、氯胺、高锰酸钾单独预处理工艺以及高锰酸钾与氯或氯胺联用预处理工艺的消毒效能及对THMs形成的控制性能.结果表明,对于污染严重,尤其是耗氯物质含量较高的污水,氯消毒效果受到极大影响,氯胺消毒的效果要略好于氯消毒的效果,而高锰酸钾与氯或氯胺联用预处理工艺的消毒性能明显优于单独氯或氯胺工艺,并且能够进一步降低THMs的生成量.高锰酸钾与氯或氯胺联用预处理工艺是提高污水回用水水质的一种十分有效的方法.     

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．     

氯/二氧化氯消毒对热水管壁生物膜的控制作用

建筑生活热水存在严重的生物安全性问题,需要采取必要的消毒措施.为此,采用建筑生活热水模拟管道系统,对比研究氯或二氧化氯冲击消毒对管壁生物膜微生物的灭活效果,并通过高通量测序和扫描电子显微镜评估冲击消毒对管壁生物膜群落组成和生物膜表观特征的影响.结果表明,高消毒剂质量浓度可显著提高微生物的灭活速率,但已不能进一步改善微生物灭活率; 1. 5 mg/L氯或二氧化氯的消毒效果不佳; 3～5 mg/L氯或二氧化氯在冲击消毒120 min后,总大肠菌群、细菌总数和异养菌(HPC)均可达到完全灭活的程度,能够有效控制热水管道生物膜,说明足够的消毒剂质量浓度和消毒时间对保持高效灭活率非常必要.生活热水管壁生物膜的微生物多样性丰富,异常球菌-栖热菌门和变形菌门为优势门,并含有多种致病菌,与市政供水和二次供水管道系统的优势菌群有很大差异;氯或二氧化氯冲击消毒对各种菌门均有不同程度的灭活效果,二氧化氯对致病菌、变形菌门和衣原体门等的灭活效果更佳.氯或二氧化氯冲击消毒能有效破坏生物膜的表面结构,使生物膜出现间隙变大、萎缩、脱落等现象,二氧化氯对生物膜的破坏作用更显著,具有更佳的冲击消毒作用和消毒效果.研究结果为建筑生活热水系统的安全消毒技术以及生物安全性保障提供了支持.     

氯和氯胺冲击消毒对二次供水管道生物膜的控制作用

针对建筑二次供水管壁生物膜对饮用水的生物安全性构成的潜在威胁,采用生物膜反应器(BAR)模拟二次供水管道,研究氯和氯胺冲击消毒过程对管壁生物膜的细菌总数、大肠杆菌和异养菌(HPC)灭活效果以及对生物膜结构的影响.结果表明,在第80天时生物膜中生物量达到最大,生物膜宏基因组分析表明,厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌(Bacteroidetes)为优势菌种.冲击消毒对生物膜的灭活效能与氯和氯胺的质量浓度以及CT值有关,在相同CT值条件下,高质量浓度氯和氯胺的灭活效果更佳.氯和氯胺的生物膜灭活效果对比可以看出,在低投量条件下,氯的细菌总数和大肠杆菌灭活效果好于氯胺,但氯的HPC灭活效果弱于氯胺;在高投量条件下,消毒剂质量浓度和CT值与生物膜的灭活效果无明显相关性,可以达到快速消毒的效果.在氯和氯胺的投加质量浓度为3.0 mg/L、CT值300~400 mg·min/L的最佳冲击消毒条件下,生物膜中细菌总数、大肠杆菌和HPC的灭活率均达到95%以上.从生物膜的表面特性分析可以看出,冲击消毒后生物膜结构破坏明显,生物膜变薄或脱落;氯冲击消毒对生物膜的破坏和削减程度优于氯胺,更有利于管道生物膜的控制.     

氯、二氧化氯对氯胺消毒管网硝化作用控制效果对比

采用2台串联BAR模拟给水管网系统,通过对余氯、NH4+-N、N02-N、NO3--N、DO、HPC及AOB等指标检测,评价氯和二氧化氯2种消毒剂对氯胺消毒管网中硝化作用的控制效果.研究结果表明:二氧化氯比等量氯更易提高管网中余氯质量浓度和DO质量浓度;氯消毒阶段NH4+-N降解,NO2--N和NO3--N积累,而投加二氧化氯后可有效控制硝化作用;与投加氯消毒相比,投加等质量浓度(0.6 mg/L)二氧化氯时,第1台BAR中悬浮和生物膜中HPC分别降低了2.54 log和1.63 log,悬浮及生物膜中AOB降低约1 log;二氧化氯能对AOB起到控制灭活效果而等量氯对其几乎没有灭活效果,在控制供水管网硝化作用方面,二氧化氯与氯胺联用的消毒效果优于氯与氯胺.     

高锰酸钾——粉末活性炭强化混凝效果的研究

以硫酸铝为混凝剂,通过静态试验考察单独投加粉末活性炭、单独投加高锰酸钾以及高锰酸钾与粉末活性炭联用三种强化混凝方法处理城市污水的效果。试验结果表明:高锰酸钾与粉末活性炭联用且同时投加污水处理效果最佳;当高锰酸钾投加量为2mg/L、粉末活性炭投加量为20mg/L时,城市污水中的SS、COD、TP、NH4+-N去除率分别为83.67%、66.67%、87.07%、29.94%。     

高锰酸钾与粉末活性炭联用强化去除水中微量污染物的研究

以聚合氯化铝为混凝剂,通过烧杯试验研究了单独高锰酸钾、单独粉末活性炭,以及高锰酸钾与粉末活性炭二者联用等方法对混凝去除微污染水源中污染物的性能．研究结果表明,高锰酸钾与粉末活性炭联用对水中有机物和浊度的去除有一定的强化作用,在相同混凝剂用量时,UV254和浊度的去除率可提高7％～10％;在达到相近的有机物去除率时,可显著降低混凝剂的投加量．     

氯、亚氯酸盐控制氯胺消毒管网硝化作用效果

采用2台串联环状生物膜培养反应器(biofilm annular reactor,BAR)模拟氯胺消毒给水管网系统,通过对余氯、NH4+-N、NO2--N、NO3--N、DO、异养菌(heterotropic,HPC)及亚硝化菌(amnoniu-oxidizing bacteria,AOB)等指标进行检测,共同评价氯和亚氯酸盐2种消毒剂对氯胺消毒管网中硝化作用的控制效果.试验结果表明,出厂水再投氯消毒可造成NH4+-N降解,使得NO2--N和NO3--N产生积累;再投亚氯酸盐更易提高管网中余氯和DO的质量浓度,使得NO2--N和NO3--N质量浓度降低,可有效地控制硝化作用;与投加氯消毒时相比,投加0.6 mg/L亚氯酸盐时,第1台BAR中悬浮和生物膜中HPC分别平均降低了2.58 log和2.86 log,悬浮及生物膜中AOB降低约1 log,亚氯酸盐能对AOB起到控制灭活效果而等量氯对其几乎没有灭活效果.因此,在控制管网硝化作用方面,亚氯酸盐与氯胺联用的消毒效果优于氯与氯胺.     

TiO2光催化灭活两种病原菌的试验研究

Ti O2光催化消毒是一种安全有效的消毒方式,对改善目前水污染状况和饮用水水质具有重要意义。文章以污水厂二级出水中金黄色葡萄球菌和粪大肠菌群两种病原菌为试验对象,采用光催化灭活实验,研究了Ti O2的种类及浓度、紫外光的光照强度及时间和p H值对Ti O2光催化灭活金黄色葡萄球菌和粪大肠菌群灭活效果的影响,并与紫外光(UV)灭活效果进行了对比研究。结果表明:Ti O2的种类及浓度、光照强度及时间和p H值均对Ti O2光催化灭活效果有显著影响;在Ti O2为P25、浓度为0.5 g/L、光照强度为40 W、光照时间为20 min的条件下,Ti O2光催化能够取得最好的灭活效果;而酸性和碱性条件下,其灭活效果比中性条件下要好;Ti O2对金黄色葡萄球菌光催化灭活效果优于UV。     

常用水处理药剂在不同pH值下的微生物灭活性能

针对受污染水pH值的改变会影响许多预氧化药剂微生物灭活效能的问题,考察了不同pH值下KMnO4、Cl2、NH2Cl及KMnO4与Cl2或NH2Cl联用灭活微生物的效能,探讨作用较强的预氧化药剂．结果表明, pH值的变化对几种药剂的灭活效能均有不同程度的影响,与投药总量相同的单独Cl2或NH2Cl相比,随着pH值的升高,KMnO4与Cl2或NH2Cl联用的优势更加明显,pH=7时,灭活的效果分别提高0．25和0．14个对数级;在pH=9时,分别提高0．95和0．55个对数级．由于一般天然水的pH值通常处于中性或微碱性范围内,因此KMnO4与Cl2或NH2Cl联用工艺可怍为受污染水处理的一种新的安全预氧化技术．     

KMnO4与Cl2协同消毒在污水回用中的应用

为了提高预氯化的效果,减少氯化副产物的生成量,以城市污水处理厂二级出水为试验水样,以总大肠菌群、细菌总数作为检测指标,观察了Cl2、NH2Cl单独消毒工艺以及KMnO4与Cl2协同消毒工艺在污水处理中的消毒效能,同时考察各个工艺对THMs生成的控制作用,从微生物安全性及化学安全性2个方面探讨了KMnO4与Cl2协同消毒工艺在实际应用中的可行性.结果表明,对于污染严重,尤其是有机氮、NH4+-N浓度较高的污水,Cl2消毒与NH2Cl消毒相比并不占有优势,而KMnO4与Cl2协同消毒工艺的消毒性能明显优于单独Cl2消毒工艺,并且THMs的生成量明显少于单独Cl2消毒工艺.因此,KMnO4与Cl2协同消毒工艺可以使处理后水质从微生物安全性到化学安全性2方面均得到提高.     

氧化剂对剑水蚤类浮游动物的灭活效能及影响

为解决水源水中孳生的水蚤类浮游动物难以被常规的水处理工艺有效地去除,困扰水厂正常生产运行的问题,进行了几种水处理氧化剂——氯气、二氧化氯、臭氧、高锰酸钾对水体中剑水蚤类浮游动物灭活效果的试验研究。并对二氧化氯预氧化与水处理澄清过程的协同除蚤效能进行了考察．结果表明,与其他3种药剂相比,二氧化氯对剑水蚤具有更显著的灭活作用,在较低的投药量(1．Omg／L)下就可以达到100％的灭活率;灭活效果受水体pH值、有机物含量的影响较小．在采用预投二氧化氯的除蚤工艺中,二氧化氯预氧化与水处理澄清过程的协同作用将会进一步提高除蚤的效果。     

Comparative study on combined preoxidation by potassium permanganate composites with chlorine and preozonation for enhancing coagulation

Comparative pilot tests were conducted to investigate the coagulation-aid effects of the combined preoxidation by potassium permanganate composites (PPC) with chlorine and preozonation. And the synergistic mechanism of combined preoxidation was discussed. Results showed that 1.0 mg/L PPC with 2.0 mg/L chlorine could further improve the quality of treated water, as indicated by residual turbidity, TOC and algae. The enhanced efficiency could be explained by the synergistic effect of the preoxidants themselves, or the effect of chlorine and the intermediate such as hydrous manganese dioxide, which was generated by potassium permanganate, the main ingredient of PPC.     

S市富营养化水源水预氧化除臭试验研究与初步评价

采用氯、二氧化氯、高锰酸钾、臭氧等氧化剂,对S市富营养化水源水进行了化学预氧化除臭试验研究及初步评价.结果表明,二氧化氯、高锰酸钾、臭氧对嗅味有较好的去除效果.     

用颗粒计数和浊度联合评价颗粒物去除作用

采用浊度检测和颗粒计数技术评价了高锰酸盐复合剂预氧化工艺对滤后水中颗粒物的去除效果。结果表明,PPC预氧化能有效地强化滤后水中颗粒物去除效果,使颗粒总数降低幅度达65.0%,采用浊度指标不能有效地反映滤后水质的变化,将浊度检测与颗粒计数技术相结合,能更有效地反映滤池对颗粒物质的去除效果。     

KMnO4氧化降解雌酮反应动力学与氧化产物

为探讨KMnO_4氧化降解雌酮(E1)的效能和反应机理,在假一级条件下,研究KMnO_4氧化降解E1的动力学规律,利用三重四级杆串联线性离子阱液相-质谱联用仪(LC-MS/MS)对KMnO_4氧化降解E1的产物进行分析.结果表明,KMnO_4氧化降解E1符合假一级动力学规律,且假一级动力学常数Kobs(s-1)随着KMnO_4浓度的增加呈线性增加,二级反应动力学常数k(L·mol~(-1)·s~(-1))随着pH的升高而增大.通过与HOCl和O_3氧化E1对比,在中性p H附近,KMnO_4氧化E1的二级反应动力学常数与HOCl相当,但远低于O_3.然而,实际水体中KMnO_4的除污染效能明显高于HOCl和O_3,主要是由于HOCl和O_3在实际水体中的消耗速度比较快,有效剩余浓度低,而KMnO_4在实际水体中的消耗速度比较慢.LC-MS/MS测定KMnO_4氧化降解E1产物的结果表明,KMnO_4易氧化进攻E1苯环上的活性位酚羟基,形成一系列羟基化、醌型、羧酸化芳香开环产物,并且有效降低其内分泌干扰活性.