高锰酸钾与液氯联用控制水库水源三卤甲烷生成

以东北某水库受污染水源为研究对象,利用3种树脂(XAD-7、AG-MP-50、WA-10)将水中的溶解性有机物(DOM)分为疏水酸性物质(HPOA)、疏水碱性物质(HPOB)、疏水中性物质(HPON)、亲水酸性物质(HPLA),亲水碱性物质(HPIB)及亲水中性物质(HPIN),考察了采用高锰酸钾与液氯联用技术去除DOM及三卤甲烷(THMs)的效果.试验结果表明,原水DOM中疏水性物质是三卤甲烷的主要前体物;高锰酸钾与液氟联用预氧化工艺的THMs生成量较单独预氯化降低了55.19%,6种DOM组分的三卤甲烷生成势(THMFP)明显减少;高锰酸钾与氯联用可有效去除THMFP,降低饮用水中THMs的生成.     

2种氨基酸氯化生成三卤甲烷的影响因素研究

选取酪氨酸(Tyr)与色氨酸(Trp)为前驱物进行模拟氯化消毒实验,用顶空-固相微萃取法(HS-SPME)萃取4种三卤甲烷(THMs),并用气质联用仪测试分析不同操作条件下THMs的生成量。结果表明,2种氨基酸Tyr与Trp在氯化过程中均表现出有较强的THMs生成能力,但是存在一定的差异。反应时间、投氯量、Br-含量、温度和pH等操作条件对THMs生成能力、THMs种类以及溴参入因子(BIF)有明显影响。Br-含量增加会改变THMs种类,会促进Br-THMs的生成抑制Cl-THMs的生成。而随着时间、投氯量、温度和pH的增加,THMs生成量和BIF均有不同程度的增加。     

杂质离子对MgCl2和CO2反应-萃取-醇析耦合过程的影响

通过反应-萃取-醇析耦合过程，将MgCl₂和CO₂制备成碳酸镁和氯化氢气体是盐湖老卤资源化利用的有效途径。系统地研究了老卤中Na⁺、K⁺、Ca²⁺对MgCl₂和CO₂反应-萃取-醇析耦合过程得到的固体产物晶型晶貌的影响。结果表明，Na⁺和K⁺对耦合过程的影响相似，固体产物均为高纯棒状三水碳酸镁（MgCO₃·3H₂O），且Na⁺和K⁺均能选择性吸附在MgCO₃·3H₂O晶体的轴面（101），阻碍该晶面的生长，使得棒状MgCO₃·3H₂O直径变小；Ca²⁺对反应-萃取-醇析耦合过程有不利的影响，由于CaCl2能参与反应，生成球状无定形纳米钙镁碳酸盐，使得三水碳酸镁纯度降低。     

氯胺消毒对管网中消毒副产物的控制

相对氯消毒，氯胺具有消毒副产物生成量低的特点。本试验模拟管网，取典型的停留时间2d，考察了氯胺消毒时，pH和C12：N对管网中的消毒副产物（三卤甲烷和卤乙酸）浓度的影响。试验表明，消毒副产物的浓度及其含溴的程度基本上随着pH降低、C12：N升高而增大。试验条件下，氯胺生成的卤乙酸量大都高于三卤甲烷，并且以二卤乙酸为主，这和自由氯时所生成三卤甲烷多、卤乙酸以三卤乙酸为主的倾向正好相反。     

不同消毒方式和工艺条件对碘代三卤甲烷生成的影响

水中碘代类消毒副产物(I-DBPs)是目前饮用水领域开始关注的新兴卤代消毒副产物种类之一,尽管碘代类消毒副产物的浓度维持在ng/L~μg/L的数量级,但其三致性远大于溴代和氯代类消毒副产物。以实际水体——京密引水渠原水为重点研究对象,研究了不同消毒方式和工艺条件下碘代三卤甲烷(I-THMs)的生成特征,探索其生成机理。结果表明,I-THMs的生成受pH、消毒方式和I~-浓度等因素的显著影响。所有消毒方式在I~-浓度较高时(≥1000μg/L)均有助于CHI_3的生成;I~-浓度适量时(≤750μg/L),氯胺消毒、氯消毒、HOBr和HOBr+(NH_4)_2SO_4消毒主要生成的消毒副产物分别为CHI_3、CHCl_2I以及含Br的I-THMS。I-THMs的产量随pH的升高而增多,且氯胺消毒受pH的影响最明显,而含Br的I-THMs的产量随pH的升高而减少。HOBr消毒可有效减少I-THMs的生成,且不会导致Cl/Br-THMs的生成量明显增加,具有一定应用前景,值得深入研究。     

二氧化氯与氯分步联合消毒减少饮水中亚氯酸盐的研究

二氧化氯和氯可以与水中有机物反应生成亚氯酸盐(CIO^-2)和三卤甲烷(THMs)和三卤乙酸(HAAs)等对人体有害的有机副产物。本研究采用二氧化氯和氯分步联合投加消毒武汉汉江水源水，结果表明，分步投加二氧化氯和氯的间隔时间约为30min，水样的pH为6时，联合消毒后水中CIO^-2的含量随着加氯量的增加逐渐减少，CIO^-2反应生成CIO^-2的转化率逐渐增高。     

CaCl2和NaHCO3对海水淡化水矿化处理效果的影响及最佳浓度分析

针对真空膜蒸馏海水淡化水碱度和硬度偏低的问题,利用CaCl₂+NaHCO₃直接投加药剂法对淡化水进行矿化处理。分别研究CaCl₂和NaHCO₃的投加量对水中总溶解性固体(TDS)、pH、Ca²⁺、氯化物(以Cl^-计)、总硬度(TH)和总碱度(TA)的影响,并结合水质的卫生安全性和健康安全性,得出达到标准水质要求时CaCl₂和NaHCO₃的投加量。结果表明：CaCl₂能够有效提高产水的TH,氯化物(以Cl^-计)和Ca²⁺的浓度以及TDS也会增加;NaHCO₃能够有效提高水的TA、pH和TDS。并且当CaCl₂的投加量为102.0～102.2 mg/L,NaHCO₃质量浓度在206.4～262.1 mg/L时,得到的产品水既符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求,又...     

2种形态铜绿假单胞菌在氯消毒过程中消毒副产物研究

为研究悬浮和附着生长下的铜绿假单胞菌经氯消毒后消毒副产物的生成情况,以无菌生理盐水模拟悬浮生长环境,选取镀锌材料建立附着生长模型,采用UFC法进行加氯试验,气相色谱分析。结果表明,2种形态下的铜绿假单胞菌均为消毒副产物前驱物质,主要副产物包括三卤甲烷(THMs)、三氯乙腈(TCAN)和水合三氯乙醛(CH),且THMs符合TOC含量、单位耗氯量大小关系,而TCAN和CH则相反,可能是由生物膜胞外聚合物中的某种蛋白质结构引起。Br-的存在对CHCl3和TCAN产生抑制作用,转而形成更多的CHBr3和二溴乙腈,当Br-的质量浓度为2 mg/L时,CHBr3和二溴乙腈含量达到最大值,且主要影响总THMs和卤乙腈的含量,溴氯甲烷和溴氯乙腈的含量均随Br-含量的增加而先升高后降低。     

饮用水厂消毒副产物有机前驱物及碘代三卤甲烷分布调查

消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)有机前驱物是饮用水消毒过程DBPs生成的重要反应物。饮用水处理各工艺对有机前驱物去除效率意义重大。本文一方面调查了饮用水处理各个工艺的有机前驱物去除效果,另一方面又分析了这些有机物去除对碘代三卤甲烷(iodinated trihalomethanes,I-THMs)生成情况的影响。受到不同有机前驱物结构与性质的差异,活性炭吸附和生物预处理对以太湖为原水的WDWTP水厂中的藻类有机物(algal organic matter,AOM)组分去除有效,而臭氧工艺对以长江为原水的YDWTP水厂的AOM有一定去除效率,但是也增加了部分碘离子的释放。I-THMs在WDWTP水厂原水与出水的浓度分别为53.9 ng·L~(-1)与206.2 ng·L~(-1),而在YDWTP则分别为38.0 ng·L~(-1)和30.3ng·L~(-1)。     

Fe(Ⅱ)/PS预氧化系统去除水中碘海醇研究

首先研究了碘海醇在Fe(Ⅱ)/PS高级氧化体系中的降解,包括其反应条件、影响因素及降解机理。然后考察了碘海醇在经过Fe²⁺/PS预氧化后与常规消毒剂(氯和氯胺)反应生成消毒副产物的情况。结果表明：单独Fe²⁺和单独PS均不能降解碘海醇,但Fe²⁺/PS体系可以将其快速降解。降解率在Fe²⁺与PS摩尔比为1时最大且与初始氧化剂浓度正相关,与初始碘海醇浓度、初始NOM浓度和初始pH负相关。氧化降解碘海醇的主要活性自由基为SO₄.^-而非.OH。经Fe²⁺/PS体系预氧化后,氯化产生的DBPs浓度高于氯胺化,而氯胺化产生的I-THMs浓度高于氯化。不论氯化和氯胺化,I-THMs和DBPs浓度均随着初始消毒剂浓度的增加而增加,随着初始碘海醇浓度和初始pH的增加先增加后降低。     

水厂水处理过程中消毒副产物变化的研究

以西安市曲江、南郊水厂为监测对象，对水处理过程中有机物、三卤甲烷（THMs）及其前体物的变化情况进行了分析研究。结果表明：水源水中未检出三卤甲烷，经处理后出厂水中三卤甲烷总量为4-17μg／L，主要为三氯甲烷和二氯一溴甲烷；预氯化对出厂水消毒副产物（DBPs）的贡献率为50％；预氯化、后氯化及停留时间是影响水处理过程中DBPs生成量的主要因素；常规水处理工艺对THMs前体物的去除率为40％左右。     

烹饪过程中氯代溴代碘代类三卤甲烷生成的影响因素

饮用水消毒过程中产生的THMs在一定条件下会对人体产生致癌、致畸、致突变性,其中I-THMs的毒性要远大于BrTHMs和Cl-THMs。通过模拟烹饪过程,评估日常饮食THMs暴露风险,主要研究加热温度、食盐浓度以及余氯量对日常烹饪过程中THMs生成的影响。研究结果表明:I-THMs、THMs(Cl/Br-THMs)均随余氯的增加而增加;I-THMs随食盐浓度的增加而增加,THMs(Cl/Br-THMs)随食盐浓度的增加而减少;I-THMs随加热温度增加而降低,THMs(Cl/Br-THMs)随温度先增加后降低,峰值在65℃。营养物质的加入会增加I-THMs和THMs(Cl/Br-THMs)的生成。含KIO_3的食盐比含KI的食盐生成的消毒副产物少,应严格控制食盐的加入量和种类。建议烹饪过程应尽量在高温敞开系统进行,同时严格把关用户端的余氯量,从而减少消毒副产物的生成。     

燃煤电厂脱硫废水预处理软化工艺的试验与优化

燃煤电厂脱硫废水零排放工艺前端需设置预处理段去除悬浮物、钙镁硬度等，以达到后续除盐设备的稳定运行要求。以某电厂生产过程中的脱硫废水作为原水，通过现场批次试验，分析了NaOH+Na₂CO₃、Ca(OH)₂+Na₂CO₃两种软化方式在pH值为10.5时对Mg²⁺、Ca²⁺的去除效果。前者出水Ca²⁺质量浓度能控制在23.20 mg/L,Mg²⁺质量浓度控制在73.65 mg/L;后者出水Ca²⁺质量浓度能控制在16.00 mg/L,Mg²⁺质量浓度控制在7.35 mg/L。采用NaOH+Na₂CO₃组合软化方式形成的污泥约为Ca(OH)₂+Na₂CO₃组合加药方式污泥量的37.95%,但后者沉降速率较高。对于低镁脱硫废水，采用NaOH+Na     

酶交联螺蛳蛋白/Ca2+絮凝剂处理高浊度废水的研究

以螺蛳蛋白(Msp)为原料,通过转谷氨酰胺酶(TGase)钙双交联反应制备了大分子质量的酶交联螺蛳蛋白/Ca²⁺絮凝剂(TGase-Msp/Ca²⁺),利用FT-IR、SEM-EDS、Zeta电位对其结构进行表征,考察了TGase-Msp/Ca²⁺对高岭土悬浮液絮凝性能的影响。结果表明,Ca²⁺浓度影响TGase-Msp/Ca²⁺的絮凝性能,在Ca²⁺浓度为0.2 mol/L时TGase-Msp/Ca²⁺因具有良好的桥接作用和电荷中和能力,表现出优秀的絮凝性能并具有较小污泥体积。在TGase-Msp/Ca²⁺用量为1.25 mL、pH为6时,浊度去除率达到99.89%,污泥体积分数为28 mL/L。同时,TGase-Msp/Ca²⁺具有很宽的絮凝范围,在pH 2～12的范围内去除率达到97%以上,絮体粒径达到18μm,沉降速度为2.21 mm/s。     

用二氧化氯消毒饮用水

本文探讨二氧化氯替代游离氯对饮用水进行预处理的有效性。有关研究集中在三个方面：(1)使用二氧化氯后总三卤甲烷生成量下降幅度；(2)二氧化氯作为消毒剂的杀菌效果：(3)亚铁离子对二氧化氯有害氧化副产物的生成抑制作用。文献资料和实际应用表明。二氧化氯具有足够的消毒能力并可降低输配水系统内THMs的生成最，而且使输配水系统内总残余氧化剂(亚氯酸盐、氯酸盐和二氧化氯)等维持在低水平。     

饮用水处理中氯化消毒副产物三卤甲烷和卤代乙酸研究进展

三卤甲烷和卤代乙酸是饮用水氯化消毒的典型副产物。该文结合国内外学者对三卤甲烷和卤代乙酸的研究成果对这两类物质的形成的影响因素、主要检测方法及控制方法进行了总结。     

富钙溶液中萃取与反应耦合强化CO2矿化过程

提出一种溶剂萃取与Ca²⁺碳酸化的耦合反应过程,以三丁胺为萃取剂将HCl从水相萃取到有机相,在固定CO₂的同时实现CaCl₂的碳酸化,副产碳酸钙与氯化铵。实验结果显示,超过98%的Ca²⁺在1400s内沉淀为碳酸钙,反应后有机相迅速与水相实现分层,并通过与氨水反应再生,三丁胺回收率约为98%。采用粒径分布与显微镜观察证明了Ca²⁺沉淀过程发生在油包水结构中。以15%浓度的CO₂作为碳源,反应时间为2700 s时,Ca²⁺沉淀率达到98.31%,显示该工艺将高成本的CO₂捕集过程和封存过程集成,可处理低浓度烟气中的CO₂。过程无须CO₂捕集费用以及热量输入,同时副产碳酸钙和氯化铵产品,有望缓解常规CO₂捕集封存技术高成本的难题。     

咸潮对氯消毒中三卤甲烷的影响

受咸潮影响的出厂水三卤甲烷比非咸潮时高5倍,其中三溴甲烷增加10~4倍,远远大于三氯甲烷,4种THM8含量顺序发生了倒置,即CHBr_3>CHBr_2Cl>CHBrCl_2>CHCl_3。在管网中咸潮污染的出厂水和未污染水混合,加之余氯的作用,使得管网水中三卤甲烷(THMs)的种类分配再次发生变化。结合国内外的资料,综合评述了咸潮中溴化物与氯的反应及Br-THMs形成的机理,并提出了在咸潮期间控制饮用水中氯化消毒产物的思路。     

KMnO4、UV/H2O2预氧化对微污染水中消毒副产物生成势影响研究

采用高锰酸钾（KMn O₄）、紫外/过氧化氢（UV/H₂O₂）两种预氧化方式,通过改变氧化剂的投加量对三卤甲烷（THMs）、卤乙腈（HANs）生成势去除效果进行研究。结果表明两种预氧化方式均能很好的削减生成势,其中 UV/H₂O₂预氧化效果较佳。在 KMn O₄预氧化过程中,KMn O₄投加量为 5 mg/L 时,THMs、HANs 生成势去除率分别为82.7%、80.2%;在 UV/H₂O₂预氧化过程中,紫外光强 12 W,H₂O₂投加量为 5 mg/L 时,THMs、HANs 生成势减少幅度较大,生成势去除率分别增长到 83.1%、83.7%。当两种预氧化方式的氧化剂投加量均大于 5 mg/L 时,两种物质生成势去除率增长缓慢并趋于平缓。     

水处理中亚硝胺类消毒副产物的研究进展

在给水处理和污水处理中,消毒都是必需的操作单元。目的是去除病菌、微生物,降低水传播疾病的风险。氯化消毒是传统的有效方法。但消毒过程中,卤素元素（主要是氯）会和水中一些天然有机物（natural organic matter,NOM）反应生成一些有害环境和人体的三致（致癌、致畸形和致突变）物质,称为消毒副产物（disinfection by-producu．DBPs）。目前已检测到的DBPs多达数百种,主要包括三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）、卤乙腈（HANs）、致诱变化合物（MX）、卤代酮（HKs）、卤代酚、卤乙醛等物质。 随着研究的深入开展和分析技术的大大提高,越来越多有毒有害的消毒副产物被发现。例如溴代硝基甲烷、碘代三卤甲烷、溴化MX、亚硝基二甲胺（N-Nitrosodimethylamine,NDMA）等等。Charrois等在饮用水中发现了亚硝基吡咯烷（N-Nitrosopyrrolidine）和亚硝基吗啉（N-nitrosomorpholine）。含亚硝基官能团的物质对组织器官都有致癌效应,相对于THMs和HAAs来说,致癌风险更大。 本文重点概括了近年来国外对饮用水和污水中以亚硝基二甲胺（NDMA）为主的亚硝胺类消毒副产物的形成机理、监测以及去除方法的研究．期望为今后我国的研究工作提供参考。