UV254快速检测替代CODMn的可行性研究

UV₂₅₄及COD_Mn的相关性的研究提升饮用水处理精细化管理有很大帮助,可通过加强原水变化监控、过程水强化管理、出厂水及时分析,提高供水水质和运行有效性。实验结果表明,原水、滤前水、滤后水UV₂₅₄及COD_Mn均具有良好相关性。在一定时间段相对稳定的水质条件下,可通过检测UV₂₅₄对水中有机物情况进行快速检测,来实现对COD_Mn变化的预测。在净水厂工艺实验中和应对原水突发变化情况下,可考虑利用UV₂₅₄完成快速应急检测工作。     

预处理及深度处理技术强化天津某水厂净水工艺

滦河水质季节波动较大,仅采用“混凝-沉淀-过滤-消毒”的常规工艺处理,冬季运行压力较大。以引滦原水为研究对象,采用臭氧预氧化、臭氧深度氧化、活性炭过滤、臭氧/活性炭组合处理等技术对常规工艺进行强化,考察各工艺对浊度、COD_Mn、UV₂₅₄等指标的控制能力。结果表明：若要求出水COD_Mn低于1.0 mg/L,采用1.0 mg/L的后臭氧强化工艺即可实现;若对COD_Mn的控制要求达到0.85 mg/L,应选用1.0 mg/L的预臭氧强化工艺,但此工艺对UV₂₅₄的控制能力较后臭氧弱;对浊度而言,活性炭过滤的效果优于两种臭氧强化工艺,炭滤池出水浊度可降至0.12 NTU;最优的出水效果来自1.0 mg/L后臭氧/活性炭组合强化工艺,浊度可降至0.10 NTU以下,COD_Mn和UV₂₅₄分别降至0.50 mg/L和0.043 cm^-1,可为饮用水厂的提标改造提供技术参考。     

纳滤膜去除水中有机物及提高产水率的生产性试验

为解决浙江省某水厂现有混凝沉淀—臭氧/活性炭工艺无法进一步去除水中有机物的问题，开展了处理规模为12 m³/h的纳滤系统(三段式纳滤膜单元)以及反渗透单元处理纳滤系统浓水的生产性试验，研究了4种型号纳滤膜(A、B、C、D)的产水水质以及反渗透提高系统产水率的效果。结果表明，纳滤单元在回收率为90%的条件下，对原水中COD_Mn、TOC和UV₂₅₄的去除率均在78%以上，产水COD_Mn、TOC和UV₂₅₄分别在0.45 mg/L、0.50 mg/L和0.004 cm^-1以下；系统出水经消毒后未检出《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)规定的16种消毒副产物，对三卤甲烷生成势和卤乙酸生成势的去除率在89%以上。纳滤膜还能去除水中TDS和总硬度，改善口感。反渗透单元可将纳滤系统产水率提高至97.5%。纳滤系统及反渗透单元的总运行成本估算为1.28元/m³，但浓水如何无害化处置是今后在纳滤工程中还需考虑的问题。     

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     

基于光谱法解析污水厂DOM转化与DBPs生成特征

通过检测污水处理厂进、出水以及各处理单元出水的理化指标,结合三维荧光光谱和紫外光谱特征,对污水处理厂中溶解性有机物(DOM)的迁移转化进行解析。结果表明,应用荧光区域积分法与平行因子分析法识别出污水中的2个特征荧光组分为类色氨酸(C1,275 nm/330 nm)和类富里酸(C2,290 nm/420 nm),在污水厂全流程处理工艺中,C1下降了85%、C2下降了50%;荧光组分与常规水质指标COD、BOD₅、TOC以及UV₂₅₄等均呈极显著正相关。加氯消毒后DOM的荧光特征峰出现蓝移,在出水中检测到的消毒副产物(DBPs)主要为三氯甲烷、二氯乙酸和三氯乙酸,浓度分别为16.3、19.0和23.8μg/L,应受到关注。     

催化臭氧氧化联合BAC工艺深度处理石化废水

针对石化废水难降解的问题，采用活性炭作为臭氧氧化单元的催化剂，并串联生物活性炭(BAC)单元，从水质变化、有机物分子质量分布和有机物结构等角度解析催化臭氧氧化对石化废水中难降解有机物的降解特性，以及对后续BAC单元出水水质的影响机理。结果表明，活性炭催化对臭氧氧化去除COD和UV₂₅₄均有一定的促进作用，且对后续BAC单元去除COD和UV₂₅₄的促进效果更明显，其中，对UV₂₅₄的去除效果影响更大，当臭氧投加量为15和20 mg/L时，催化臭氧氧化对UV₂₅₄的去除率比臭氧氧化分别提升9.4%和11.5%，后续BAC单元对UV₂₅₄的去除率比无催化条件时分别提升17.0%和15.4%；催化条件对进水有机物分子质量分布的改变在O₃投加量为15 mg/L时更明显，相比臭氧氧化，催化臭氧氧化对进水中不可吹扫有机碳(NPOC)的去除率提升5.4%，出水中分子质量<1 ku的NPOC比例增加6%；进水经催化臭氧氧化后，有机物结构显著改变，酚类、链烷烃类及不饱和...     

浸没式超滤膜中试装置直接处理北江水的研究

为了探讨短流程绿色水处理工艺的适用性,开展了浸没式超滤膜中试装置直接处理北江水的研究。考察了超滤膜通量和连续过滤时间两种工况条件对中试装置去除COD_Mn、UV₂₅₄、浊度、氨氮和亚硝酸盐氮的影响,并分析了它们对膜污染(跨膜压差和荧光性有机物)的影响。结果表明:浸没式超滤膜中试装置处理北江水连续运行69 d过程中,出水COD_Mn和浊度指标均满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),但对原水中的氨氮和亚硝酸盐氮基本没有去除效果;增加超滤膜通量和延长连续过滤时间都会显著削弱COD_Mn和UV₂₅₄去除效果,但对浊度的去除率始终保持在99%以上,这归因于超滤膜强大的筛滤作用。中试装置的跨膜压差随着超滤膜通量的增加和连续过滤时间的延长呈现恶化趋势,表明超滤膜污染程度加剧。     

预氯化对混凝/超滤工艺处理滦河高藻原水的影响

利用混凝/超滤中试系统处理高藻期滦河水,为了克服藻类对超滤膜系统的影响,采用预氯化措施,考察了其对中试系统处理效果的影响.结果表明,在有效氯投量为2 mg/L、混凝剂氯化铁投量为4 mg/L的条件下,预氯化/混凝/超滤工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别为51.6%和19.6%;预氯化在提高中试系统对有机物去除效果的同时,能够有效减缓膜污染,且膜出水中的消毒副产物和微囊藻毒素浓度均低于<生活饮用水卫生标准>(GB 5749——2006)的限值.     

Q市给水系统中消毒副产物的变化研究

以Q市石头坪水厂的水源水、滤后水、出厂水和管网水为检测对象,考察了采用液氯消毒工艺时水中消毒副产物的组成、变化规律和影响因素,并提出了控制饮用水中消毒副产物的对策。结果表明,Q市自来水中消毒副产物含量均低于国标限值,其中三氯甲烷含量最多,浓度为11.11μg/L,是主要控制指标;消毒副产物主要产生于净水厂,且随输水管线的延长,其含量有增加的趋势;水中消毒副产物含量具有季节性变化规律;净水工艺对水中有机物的去除率可达到52%,通过提高有机物去除率和控制投氯量可有效减少消毒副产物的产生。     

氧化/陶瓷膜过滤组合工艺处理石化废水研究

以天津某油田开采废水为原水,采用氧化/陶瓷膜过滤组合工艺对混凝预处理后的上清液进行处理,对比了H₂O₂、NaClO和O₃三种氧化剂分别与陶瓷膜组合的处理效果。结果表明,O₃氧化效果最好,在O₃投加量为80 mg/L条件下,O₃/陶瓷膜组合工艺对浊度、石油类物质、COD、DOC、UV₂₅₄及荧光类有机物的去除率分别达到99.69%、86.52%、71.03%、46.02%、58.79%和94.14%,并且O₃与陶瓷膜之间存在协同作用。陶瓷膜纳米膜孔催化臭氧氧化,可提高有机污染物的降解效率,同时O₃能够有效缓解陶瓷膜污染。将臭氧/陶瓷膜组合工艺应用于石化废水处理领域,具有较高的技术可行性和应用价值。     

MIEX/超滤一体化工艺净化长江原水的研究

水体中的天然有机物是造成超滤膜污染的重要因素。考察了磁性离子交换树脂(MIEX)/超滤膜一体化净水工艺处理长江原水的效果,并通过与超滤膜直接过滤进行比较,探讨了MIEX预处理对去除有机物的影响及控制膜污染的效果。结果表明,与原水直接进行超滤处理相比,组合工艺对CODMn、DOC、UV254的去除率分别提高了40.70%、38.20%和43.90%。MIEX/超滤工艺控制消毒副产物的优势更为明显,对THMFP和HAAFP的去除率分别达62.54%和55.83%。由于MIEX预处理去除了原水中56.72%的疏水性有机物,降低了超滤膜的负荷,延缓了膜表面致密凝胶层的形成,因而减少了膜孔堵塞,可有效控制运行压力的增长速度,延长过滤时间。     

PAC/PS预处理对水中镉的去除及UF膜污染控制

采用粉末活性炭耦合过硫酸盐(PAC/PS)作为超滤的预处理工艺,考察其对原水中镉和天然有机物的去除效果,以及对超滤膜污染控制的影响。结果表明,对于镉超标6倍的原水水样,当PAC和PS投加量分别为30 mg/L和300μmol/L、接触时间为60 min时,UV₂₅₄、DOC和镉的去除率分别可达到91.7%、68.2%和92.7%,镉浓度可降至《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)规定的限值(5μg/L)以下;与直接超滤相比,设置PAC/PS预处理工艺后超滤膜比通量提升了50.5%,XDLVO预测模型中胶体污染物-超滤膜相互作用的总界面能降低了75.38%,超滤膜污染减轻。     

不同消毒工艺对韩江滤后水消毒效果的影响

韩江是潮汕地区的饮用水源,其水质好坏直接关系到千家万户的用水安全。以汕头市某自来水厂滤后水为原水,采用次氯酸钠消毒(NaClO)、臭氧消毒(O_3)、紫外消毒(UV)、次氯酸钠和紫外同时消毒(NaClO/UV)、臭氧和紫外同时消毒(O_3/UV)、先臭氧后次氯酸钠消毒(O_3+NaClO) 6种消毒工艺,研究了不同消毒工艺的杀菌效果、UV_(254)去除率和有机消毒副产物生成情况,并比选出最佳消毒工艺。结果表明:6种消毒工艺对水中细菌的灭杀效果均良好; O_3+NaClO组合工艺对UV_(254)的去除率最高,达到48. 4%; 6种消毒工艺出水的消毒副产物总量均符合我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求,O_3+NaClO组合工艺的有机消毒副产物生成风险最低。     

无锡长江水源饮用水消毒副产物调查研究

作者在近1年的长江水源管网中消毒副产物监测中发现：水厂目前的常规净水工艺所采用的聚铝絮凝、液氯消毒,整个管网中消毒副产物水平均小于国标限值达标合格。二氯乙酸和三氯甲烷应作为控制指标,分别可达12．46ug/l和33．71ug/1,其余指标均远小于国标限值。净水厂和管网近端是消毒副产物的主要产区,随和输水管线的延长,消毒副产物有增加的趋势。温度和季节变化对消毒副产物有一定影响。通过优化净水工艺可有效地减少消毒副产物的产生。     

前置臭氧/活性炭与常规工艺处理微污染水的对比

对比研究了前置臭氧/活性炭工艺和常规深度处理工艺对微污染水源水中氨氮、有机物以及消毒副产物前体物的去除效果。结果表明,前置臭氧/活性炭工艺对氨氮的去除效果优于常规深度处理工艺。当氨氮浓度为3.04 mg/L时,前置臭氧/活性炭工艺对氨氮的去除率相比常规深度处理工艺提高了21.44%;前置臭氧/活性炭工艺和常规深度处理工艺对有机物的去除效果相当,前置臭氧/活性炭工艺对沉后水中UV_(254)、TOC和COD_(Mn)的去除率分别为73.91%、46.14%、61%;前置臭氧/活性炭工艺和常规深度处理工艺均能有效控制消毒副产物的风险。     

河北南部南水北调原水强化混凝效果及残余铝含量

采用浓度分别为15、20、25 mg/L的聚合氯化铝(PAC)联合硅藻土强化混凝处理河北南部南水北调水源水,研究了对浊度、叶绿素a、COD_Mn和UV₂₅₄的去除效果以及残余铝含量;通过改变硅藻土与PAC的投加时间和顺序,确定最佳混凝条件。结果表明:单独投加PAC时,其最佳投加量为25 mg/L,对浊度、叶绿素a、COD_Mn、UV₂₅₄的去除率分别为92%、86. 7%、34%、30%;同时投加PAC和吸附剂硅藻土时,对叶绿素a的去除率有大幅度提高,强化混凝处理南水北调水源水的最佳药剂组合为15 mg/L的PAC和20 mg/L硅藻土,对浊度和叶绿素a的去除率均为93%,对COD_Mn及UV₂₅₄的去除率分别达到41. 4%和37. 9%,残余铝含量降至0. 179 mg/L;先投加PAC慢速搅拌10 min后再投加硅藻土进行混凝对各指标的去除率最高,对浊度、叶绿素a、COD_Mn及UV₂₅₄的去除率分别达到94. 4...     

臭氧/生物活性炭工艺的运行稳定性研究

针对水厂因使用不同水质的原水,造成水厂的常规工艺处理出水水质不稳定或无法达到饮用水安全标准的问题,在中试的基础上进行了饮用水深度处理工艺(臭氧/生物活性炭)运行稳定性的研究。原水为黄河水和滦河水时,出水CODMn<3mg/L标准的合格率分别为93.3%、99.0%,对CODMn的去除率分别为41.5%、50.2%;对TOC的去除率分别为42.5%、50.9%;对UV254的去除率分别为57.8%、77.6%。以黄河水为原水时有机物去除率低的原因主要是受水中有机物种类不同的影响。各项综合指标显示,臭氧/生物活性炭工艺可去除水中50%左右的有机物,提高了出水水质的安全性。在出水TOC<3mg/L、SUVA254<2L/(mgDOC·m)时,消毒后形成的四氯甲烷量和三卤甲烷量较少,均远低于规定限值。可以采用此方法对消毒产生的四氯甲烷量和三卤甲烷量进行间接的监测。     

混凝—微滤工艺去除膜反洗水中有机物的试验研究

采用混凝-微滤工艺处理混凝-超滤中试装置的膜反洗水(MBW),将试验原水和出水经不同截留分子质量的超滤膜过滤,分析了不同分子质量区间的有机物分布.此外通过改变混凝剂(FeCl3)投量、采取投加粉末活性炭(PAC)等措施,考察了MBW中有机物的去除率与FeCl3投量、处理工艺(混凝-微滤、混凝-PAc吸附-微滤工艺)的关系.研究结果表明,MBW中DOC主要分布在分子质量>30 ku和分子质量<1 ku的区间内,THMFP、UV254主要集中在分子质量<1ku的区间内;混凝过程能有效去除分子质量>30 ku的大分子有机物,PAC能有效去除小分子有机物;随混凝剂投量的增加,对DOC、UV254、THMFP的去除率均有不同程度的提高.     

臭氧催化氧化与BAC联用控制氯化消毒副产物

研究了臭氧催化氧化与生物活性炭联用技术对氯化消毒副产物（DBPs）的控制效能。结果表明：常规工艺出水中分子质量为2000u左右的疏水性有机物是氯化消毒副产物的主要前质，其占DOC与UV254的比例分别为70％和80％，并与UV254有良好的线性相关性，故可用UV254作为DBPs前质的替代指标。臭氧催化氧化与生物活性炭联用对DBPs前质的去除效果显著，其中臭氧催化氧化可有效去除三卤甲烷（THMs）前质中的疏水性有机物及部分亲水性有机物，并提高了DBPs前质的可生化性，是给水深度处理中控制THMs前质的主要工艺环节。臭氧催化氧化／生物活性炭对UV254的控制是减少DBPs生成的一条有效途径。     

溴离子对污水处理工艺消毒副产物生成势的影响

利用消毒副产物（DBPs）三卤甲烷生成势（THMs FP）和卤乙酸生成势（HAAs FP）,研究了含溴污水在某校园污水处理工艺中沿程DBPs前体物变化及溴离子对DBPs类型的影响规律。结果表明,以A²/O生物工艺为主的二级处理,对污水中DOC、UV₂₅₄的去除效果十分显著,THMs FP在沿程处理中呈逐渐降低的趋势,HAAs FP与SUVA值经二级处理后呈升高趋势,即芳香性与不饱和度高的溶解性小分子有机物是HAAs的重要前体物,含溴消毒副产物（Br-DBPs）占总DBPs的50%～65%;经A²/O工艺处理后,当Br^-浓度由100μg/L增加到300μg/L时,THMs中溴结合因子（BIF）由0.5增加到0.8,HAAs中BIF由0.51增加到0.62,溴代为主的THMs FP和HAAs FP呈逐渐增加的趋势,即溴离子浓度的增加使DBPs的种类由氯代向溴代转化。