给水管网中氯酸根和亚氯酸根消减因素研究

采用二氧化氯消毒的给水管网中氯酸根和亚氯酸根浓度在管网前后端存在明显差异,研究了管网中各因素对水中消毒副产物转化的影响,并在此基础上分析给水管网中氯酸根和亚氯酸根浓度的消减模型。研究结果表明,各因素中碳酸钙吸附和管网材质对氯酸根和亚氯酸根浓度的影响最大。在20℃、p H值=7、氯酸根或亚氯酸根初始浓度为1.5 mg/L时,碳酸钙对氯酸根和亚氯酸根的吸附率分别为23.3%、38.0%,纯铁管材管网中氯酸根和亚氯酸根的消减率分别为43.3%和48.0%。温度、p H值和紫外照射对氯酸根的影响微弱,而在30℃、p H值=5和紫外照射下的亚氯酸根分解率最高。     

磁性离子交换树脂对水中双酚-A的吸附特性研究

研究了磁性离子交换(MIEX)树脂对双酚-A(BPA)的吸附过程,考察了初始浓度、温度、p H、共存离子和天然有机物等因素对吸附过程的影响,对试验结果进行了动力学和热力学分析。结果表明,MIEX树脂对BPA有很好的吸附效果,但是吸附量受BPA初始浓度的影响,随着初始浓度的增加,吸附量也增加;p H值小于8.0时,MIEX对BPA的吸附效果较好;共存阴离子的竞争吸附能力顺序为NO-3SO2-4HCO-3HPO2-4;腐殖酸的存在会减少BPA在MIEX树脂上的吸附量。该吸附过程更符合Langmuir模型,最大吸附容量为48.98 mg/g,温度越高最大吸附容量越低;伪二级动力学可以很好地描述BPA在MIEX树脂上的吸附;热力学分析说明MIEX树脂对BPA的吸附是自发进行的,吸附过程放热,因此升温不利于反应进行。     

硫酸活化市政污泥对氨氮的吸附研究

采用污水厂剩余污泥作为原料,以硫酸作为活化剂制备吸附剂,并将其应用到含氨氮废水处理中。进而系统地研究了溶液初始p H值、氨氮初始浓度、吸附时间等因素对硫酸活化市政污泥吸附氨氮的影响。结果表明,在吸附剂投加量为2 g/L、p H值为7.5、温度为303 K条件下,硫酸活化市政污泥对氨氮的吸附效果最佳。吸附动力学和热力学研究结果表明,吸附剂对氨氮的吸附过程可用准二级动力学模型(R2=0.998 6)来描述,且均符合Langmuir等温吸附模型、Freundlich等温吸附模型和Temkin等温吸附模型。由Langmuir等温吸附模型计算得到活化市政污泥对氨氮的最大吸附容量为44.84 mg/g。颗粒内扩散速率也是其吸附反应的限制因素,但不是唯一限制因素。该研究表明硫酸活化剩余污泥可以作为处理含氨氮废水的材料。     

厌氧颗粒污泥对纳米TiO_2的吸附特性研究

分析了厌氧颗粒污泥吸附nano-TiO_2的过程,探讨了不同p H值及离子强度下厌氧颗粒污泥吸附nano-TiO_2的动力学和热力学特征。结果表明,厌氧颗粒污泥对nano-TiO_2的吸附符合准二级动力学方程。相较于p H值,离子强度对吸附过程的影响更显著,且nano-TiO_2在高离子强度下的扩散和吸附速率更低。液相离子强度升高或p H值接近等电点都会增加nano-TiO_2的吸附量。Langmuir吸附等温线模型能够更好地拟合吸附过程,且该吸附可自发进行,随着p H值接近等电点,吸附自发性逐渐增加。厌氧颗粒污泥对nano-TiO_2的吸附以化学吸附为主,同时存在多种机制共同作用。另外,环境条件对水中纳米颗粒的归趋有显著影响,其在活性污泥中的富集对污水处理效能可能产生潜在危害。     

基于氧化还原电位调节的管网铁释放控制特性

针对水源切换引发的供水管网铁释放问题,研究了基于游离氯和氯胺调节管网水氧化还原电位(ORP)对铁释放的控制特性。研究表明,ORP≥300 m V时,氧化还原电位与游离氯具有显著正相关性,而与氯胺无相关性。采用游离氯消毒时,在低氧化还原电位(ORP≤300 m V)条件下,管壁的铁锈垢发生还原反应,铁释放随着腐蚀性阴离子浓度的升高而显著增强;在高氧化还原电位(ORP≥400 m V)条件下,管壁的铁锈垢基本稳定,离子强度的升高对铁释放基本无影响。采用氯胺消毒时,管网水的ORP300 m V,管壁的铁锈垢易发生还原反应而引发铁释放,且离子强度越高,铁释放速率越快。可见,游离氯具有更高的氧化还原电位,对管网铁释放具有更优的控制效果。因此,当水源切换为有机物等耗氯物质含量显著降低的优质水源后,建议水厂将氯胺消毒切换为游离氯消毒。     

MWNTs及MWNTs/TiO_2对水中氧乐果的吸附特性

通过平衡试验分析了多壁碳纳米管(MWNTs)及MWNTs/TiO_2复合材料对氧乐果的吸附行为,探讨了两种材料的吸附热力学与动力学特性。结果表明,p H值对两种材料吸附性能的影响不大,在相同条件下,MWNTs和MWNTs/TiO_2对水中氧乐果的吸附量随初始浓度的增加而增大,对100 mg/L氧乐果溶液的最大吸附量分别为74.9和5.4 mg/g。两种材料的吸附过程均符合假二级动力学模型,且MWNTs/TiO_2对氧乐果的吸附速率为0.012 7 g/(mg·min),约为MWNTs的10倍,说明MWNTs/TiO_2具备更强的吸附能力。两种材料的吸附等温线均可用Freundlich等温吸附模型描述。     

pH值对活性炭吸附水中磺胺类抗生素的影响研究

近年来水源水中磺胺类抗生素的污染问题日益受到关注。活性炭吸附可有效去除水中的磺胺类抗生素,但吸附行为受p H值影响大。选取F-400型煤质活性炭作为吸附剂,在不同p H值(p H值=2、4、7、11)下开展对4种典型磺胺类抗生素的吸附特性研究。结果表明,磺胺类抗生素在活性炭上的吸附动力学可用拟二级动力学方程表征;在试验平衡浓度条件下,其吸附容量可用Freundlich等温式和Langmuir等温式表征。4种磺胺类抗生素的吸附量随p H值的变化与其中性分子的百分含量变化有相同的规律,推测其吸附量随p H值的改变是由π-π色散力作用、疏水作用以及静电力作用的改变引起的。     

硫酸根和碱度变化对管网铁释放的影响

针对水源切换后给水管网中出现的水质超标现象,开展了硫酸根浓度和碱度变化对管垢铁释放的影响研究。利用实验室管段模拟反应器,对比分析了不同硫酸根浓度和碱度对管垢铁释放的影响差异。结果表明,硫酸根浓度增加造成管网水质恶化的响应速度与硫酸根浓度呈正相关,硫酸根浓度越高则响应速度越快。在管垢铁释放的影响因素中,和碱度相比,硫酸根浓度是首要影响因素。在低浓度硫酸根对管垢铁释放无明显影响的情况下,碱度变化对管垢铁释放也基本无影响;而在高浓度硫酸根造成管垢溶解破坏发生铁释放的情况下,随着碱度的降低,铁的释放量明显增加。     

外界因素对室内游泳池三氯甲烷浓度的影响

为控制室内游泳池水和空气中三氯甲烷的产生,采用单因素试验分析p H值、温度和搅动速率等因素对三氯甲烷浓度的影响;并以淡水枝角水蚤和赤子爱胜蚓作为受试生物进行生物毒性试验,探讨了两种生物对室内游泳池水和空气中三氯甲烷的指示作用。结果表明,游泳池水中三氯甲烷浓度与p H值呈正相关,当p H值7.5时,其生成量随p H值升高呈倍增长;当温度25℃时,升高温度或增强水体搅动,均能促进三氯甲烷从液相至气相的传质过程;水中三氯甲烷浓度对淡水枝角水蚤24 h的LC_(50)为38.5μg/L,LC100为147.8μg/L;空气中三氯甲烷浓度530μg/m~3时蚯蚓开始逃逸,3 000μg/m~3时蚯蚓表现出完全的回避反应。故室内游泳池水p H值不宜超过7.5,夏季及人流量多时应注意通风。     

氯灭活地下水源水中真菌的效能研究

以地下水源水中的真菌为研究对象,采用氯对其进行灭活,考察了氯浓度、反应时间、pH值、温度等因素对灭活效果的影响;同时在Hom模型的基础上,将灭活速率常数k表示成温度T和pH值的函数,对Hom模型进行了优化。结果表明,随着温度的升高,氯对真菌的灭活能力增强;酸性条件下氯对真菌的灭活能力强于碱性条件下;优化后的Hom模型既能很好地解释消毒过程中的"滞后"现象,又将pH值和温度T优化到模型中,更好地模拟了实际消毒过程;同时也得到了4个因素影响氯灭活真菌效果的主次顺序,即反应时间温度消毒剂浓度pH值。     

流式细胞仪测定一氯胺对给水管网中氨氧化菌的消毒特性

给水管网中氨氧化菌的生长是造成氯胺消毒给水管网硝化作用的一个根本原因,研究一氯胺对氨氧化菌的消毒灭活特性,对于控制氨氧化菌的生长从而控制硝化作用具有重要意义。运用流式细胞仪结合荧光染色的方法研究了一氯胺消毒作用下,温度、pH和有机物等水质因素对氨氧化菌消毒效果的影响并以消毒动力学模型对消毒特性进行总结。结果表明,一氯胺对氨氧化菌的消毒灭活效果随着温度的上升而提高,35℃时一氯胺灭活氨氧化菌的Ct3log比8℃时减少了54%;一氯胺对氨氧化菌的消毒灭活效果随着pH的下降而提高,pH=6.0时的Ct3log比pH=8.7时减少了67%;大分子有机物腐殖酸对一氯胺的消耗大于小分子有机物甘氨酸;在及时补充消毒剂的情况下,这两种有机物对一氯胺灭活氨氧化菌的影响较小,Ct3log变化幅度均在5%以内。根据流式检测结果探究了一氯胺对氨氧化菌的消毒灭活机理,结果表明一氯胺对细菌的灭活是一个缓慢的过程,且其对细菌细胞膜的破坏力较弱,不能迅速彻底地破坏细菌细胞膜从而使之失活。     

金属污染物在城市给水管网迁移转化规律研究现状

城市给水管网在长期运行过程中产生的大量腐蚀管垢,对饮用水中残存的重金属污染物具有极大的吸附能力和吸附容量.由于重金属污染物具有难于降解、易于迁移和转化的特性,在适当的条件下会由腐蚀垢中释放并进入饮用水,危害人体健康.从管网饮用水重金属污染的原因、现状、管垢中常见重金属污染物的存在形态、影响管网重金属释放的因素四个方面,...     

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.     

参杂有PbO的Fe_3O_4对Pb~(2+)的吸附研究

制备、表征了参杂有Pb O的Fe3O4,研究并优化了参杂有Pb O的Fe3O4的合成条件并用于研究其对Pb2+的吸附去除。探究了该吸附随着时间推移而引起的吸附动力学变化;分析了p H值、温度以及Pb2+初始浓度等因素对吸附的综合影响,探究了不同Pb2+初始浓度下吸附的平衡特性。结果表明,Pb2+在参杂有Pb O的Fe3O4上的吸附符合准二级动力学吸附方程和Langmuir等温模式。     

有机改性凹凸棒石及其对腐殖酸的吸附研究

为了提高凹凸棒石(ATP)的吸附性能,选用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对ATP进行了改性,利用FT-IR和BET表征了改性前后的结构。通过正交试验探究了其吸附腐殖酸(HA)的较佳方案,并对吸附动力学模型进行分析。结果表明:正交试验中最优的方案为:pH值为6.5,在60℃下吸附10 min,体系中投加0.1 g ATP-CTAB,HA的吸附率为99.82%。ATP-CTAB吸附HA的影响因素顺序为:HA的初始浓度>ATP-CTAB投加量>温度>pH值>反应时间。吸附动力学结果表明,吸附拟合度△q_e<3.4%,R~2>0.996,过程遵循伪二级吸附动力学模型,吸附过程以化学吸附为主。     

硫酸钡溶垢效果影响因素实验研究

为了研究溶垢剂DEED溶垢效果的影响因素,采用失重法对溶垢剂开展了溶垢剂浓度、温度、时间以及pH值对溶垢效果影响因素实验研究。首先,采用化学方法对溶垢剂的溶垢机理进行分析,得出溶垢剂DEED中能够与Ba~(2+)发生螯合反应的主要官能团,从而更准确合理地解释各因素对溶垢剂溶垢效果的影响。其次,对影响溶垢剂溶垢效果的因素进行实验研究。在实验条件下,溶垢剂浓度为9%时,溶垢率高达82.41%。溶垢时间和温度对溶垢效果影响较大,随着溶垢时间的增加,溶垢率逐渐增加,在前24h,溶垢率增加幅度较大,符合油田施工要求。在溶垢时间为24h时,当温度从25℃升高到85℃的过程中,溶垢率由32.02%增加到82.88%。pH值对溶垢剂化学结构中羧基的电离度及鳌合性能影响很大,从而影响溶垢剂溶垢效果,在溶垢时间为24 h时,当pH值从6增加到12的过程中,溶垢率从8.37%增加到81.26%,在油田施工时,可以考虑注入碱性前置液。     

微米氧化锆/沸石分子筛处理高氟地下水的研究

为解决北方地区高氟地下水污染问题,采用微米氧化锆/沸石分子筛作为吸附剂,考察了吸附时间、pH值、吸附温度对微米氧化锆/沸石分子筛吸附F^-的影响,并对吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学等进行了研究。结果表明:微米氧化锆/沸石分子筛在吸附时间为8 h、pH值为5～7、温度为10～25℃条件下对地下水中F^-有较好的去除效果; Lagergren准二级动力学模型可以更好地描述微米氧化锆/沸石分子筛吸附F^-的动力学行为(R²=0. 999 9); Freundlich吸附等温线模型可以更准确地描述F^-吸附特性,即多层吸附;吸附热力学表明微米氧化锆/沸石分子筛对水中F^-的吸附是一种自发进行的吸热反应,温度升高有利于吸附反应的进行。     

合成碳羟基磷灰石对废水中锰离子的吸附研究

利用废弃的蛋壳制备碳羟基磷灰石(CHAP),研究了其对废水中Mn2+的吸附作用,并探讨了CHAP用量、Mn2+浓度、温度、pH对吸附效果的影响.试验结果表明:在pH值为6、温度为30℃、搅拌时间为1 h、CHAP用量为3 g/L、Mn2+初始浓度为70 mg/L的条件下,CHAP对Mn2+的去除率可达到97.9%,吸附容量为22.84 mg/g;CHAP对Mn2+的吸附过程符合Langmuir和Fre-undlich吸附等温式,吸附反应是自发放热过程;H0准二级动力学模型能较好地描述CHAP对Mn2+的动力学吸附行为.     

纳滤及反渗透系统脱除有机物的试验研究

通过小型系统对多类有机物进行的脱除率试验,分析了纳滤及反渗透系统对有机物脱除率受膜脱盐率、产水通量、给水温度、给水p H值、给水有机物浓度等运行条件的影响。表明了纳滤系统对解离型有机物和难解离型有机物的脱除率受给水温度的影响明显,受有机物浓度、产水通量等影响较小;对解离型有机物的脱除率受给水p H值影响较大。验证了反渗透系统对小分子量有机物的脱除率较低,而对大分子有机物的脱除率很高。     

自由氯、氯胺和顺序氯化对饮用水消毒效果的试验研究

研究了自由氯、氯胺和顺序氯化三种消毒方式对大肠埃希氏菌和粪肠球菌的灭活效果.结果表明,自由氯浓度越高,对细菌的灭活速率和最终灭活率越大;氯胺浓度越高,对细菌的灭活速率和最终灭活率越大;顺序氯化消毒效果优于单独使用自由氯或氯胺时的消毒效果.同时,还探讨了pH和温度对三种消毒方式的影响.