从分子质量的变化分析臭氧活性炭工艺

为了解臭氧活性炭工艺的机理并优化运行条件,采用臭氧活性炭处理黄浦江原水,分析了原水及经不同工艺单元处理后溶解性有机物 (DOM)分子质量 (MW)的变化。结果表明:黄浦江原水中的DOM主要为小分子有机物;臭氧对大分子有机物的氧化分解作用明显强于对小分子有机物的氧化作用;MW<1ku的有机物经臭氧氧化后则表现出不同程度的增加;混凝、沉淀、过滤对MW>3ku的大分子有机物去除效果较好,而对MW<3ku的小分子有机物去除效果较差;生物活性炭单元能有效去除MW为 3~1ku和MW<1ku的小分子有机物;臭氧氧化与活性炭吸附在去除不同MW有机物的过程中有很好的互补性,从而使该工艺能有效去除原水中的DOM。     

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.     

去除D江异嗅的饮用水处理工艺选择研究

为去除C市D江饮用水中的异嗅,研究了强化混凝/KMnO4预氧化、强化混凝/粉末活性炭吸附和臭氧/活性炭工艺对水中异嗅和CODMn的去除特性.结果表明,臭氧氧化是去除异嗅的关键工艺.强化混凝/高锰酸钾预氧化及强化混凝/活性炭吸附工艺对异嗅和CODMn均有一定的去除作用,需要根据水中致嗅物质的组成和有机物特性进行选择.但当硫醇硫醚类致嗅物质与土嗅素和2-MIB并存时,强化混凝组合工艺无法完全去除水中的嗅味.当进水嗅阈值<35、CODMn<8 mg/L时,臭氧/活性炭深度处理工艺可以完全去除D江水中的嗅味,并且对CODMn也有很好的去除效果,但在水质再恶化时需联合使用强化预处理等工艺方能达标.     

基于有机物分子质量分布的饮用水处理工艺选择

为应对市内运河排洪造成的出水有机物超标问题,建立了臭氧／活性炭中试装置,采用滤膜法测试了运河水、现有水厂各工艺段及臭氧／活性炭出水中有机物的分子质量分布,在此基础上对现有水处理工艺进行了评价。结果表明,由于原水受到工业污染,其大分子有机物含量较高,并且亲水性强而易被氧化,造成混凝沉淀的去除效果不好,而运河水中的溶解性小分子有机物含量较高,也不易被混凝沉淀去除,采用臭氧／活性炭深度处理工艺是一个很好的选择。臭氧和活性炭联用提高对有机物去除效果的原因在于,臭氧能有效地氧化大分子有机物为小分子有机物,有利于活性炭的吸附、降解去除。     

在线混凝/超滤工艺处理低温、低浊源水的研究

研究了在线混凝/超滤工艺对北方低温、低浊源水的处理效果,并与直接超滤的处理效果进行对比.结果表明,直接超滤与在线混凝/超滤对浊度的去除基本无差别,所有超滤产水水样的浊度值均低于0.1 NTU;在线混凝/超滤工艺可显著提高对有机物的去除率,且对有机物的去除效果与混凝剂投量有关;在线混凝/超滤工艺对大分子有机物的去除效果提高显著,但对小分子有机物(特别是分子质量<1 ku的有机物)的去除效果提高不明显;在线混凝/超滤工艺可显著减缓膜污染,其膜污染类型主要是可逆的外部污染.     

颗粒活性炭吸附去除黄浦江原水中有机物的研究

采用超滤膜法分析了黄浦江原水和水厂常规工艺处理出水中有机物的分子质量（MW）分布以及颗粒活性炭（GAC）在不同吸附阶段吸附去除不同分子质量有机物的性能.试验结果表明,黄浦江原水及常规工艺出水中的溶解性有机物（DOC）以小分子为主,并主要集中在MW为10～30 ku和MW＜1 ku的区间;活性炭吸附出水中的溶解性有机物仍然主要集中在小分子区间;吸附初期的活性炭对有机物的去除能力较强,其中对CODMn的去除率＞83%,对UV254的去除率＞90%;随着通水倍数的增大则活性炭的吸附能力逐渐下降,当通水倍数达到6 590.9时,对CODMn和UV254的去除率都只有25%左右;活性炭吸附的各个阶段对小分子有机物的去除率均较高,而对大分子有机物的去除率则较低,从吸附初期到吸附后期,对小分子有机物的去除率高出对大分子有机物的去除率,其百分比从10%增大到30%.     

天然有机物的分子质量对地下水除铁的影响

通过模拟试验,考察了天然有机物的分子质量对地下水化学氧化除铁和混凝除铁的影响.结果表明：有机物的分子质量越大,对化学氧化除铁的阻碍越大,但对混凝除铁越有利.高锰酸钾去除有机铁最有效,自由氯的氧化除铁能力最差.当有机物的分子质量＜4 ku时,可以用高锰酸钾氧化法去除有机铁;二氧化氯和自由氯氧化除铁仅在有机物分子质量＜1 ku时有效.混凝除铁只适宜于有机物分子质量＞10 ku的情形;预氧化混凝除铁可用于有机物分子质量＞10 ku和有机物分子质量＜2 ku的情形.     

混凝/微滤去除滦河水中不同分子质量有机物的效果

采用混凝/微滤工艺处理滦河水,以DOC、UV254、THMFP为指标考察了处理前、后水中有机物的分子质量分布.结果表明,原水中的有机物以溶解性小分子有机物为主,该部分有机物是生成THMs的主要物质,其中分子质量为1-3 ku的有机物生成THMs的能力最强;混凝/微滤工艺对分子质量>10 ku的DOC的去除效果较好,在各个分子质量区间,对UV254的去除率均高于对DOC的;系统对THMFP的去除率约为40%.     

超滤/臭氧氧化工艺对再生水中AOC的去除效果

如何控制微生物生长、保障水质生物稳定性,是再生水输配与利用过程中关注的重要问题。可同化有机碳(AOC)是评价水质生物稳定性的重要指标。对北京市某再生水厂超滤/臭氧氧化处理过程中AOC浓度及其分子质量分布特性的变化进行了研究,结果表明:二级出水中的AOC主要为分子质量>10 ku的有机物,超滤对二级出水中有机物的去除效果良好,对AOC的去除率达到73%。臭氧氧化可提高有机物的可生化性,导致AOC浓度升高了48%。在二级出水和超滤出水中,AOC物质以分子质量>10 ku的有机物为主,分别占79%和59%;经臭氧处理后,小分子质量(<1 ku)有机物对AOC的贡献明显上升,所占比例达到74%,同时大分子质量(>10 ku)和中等分子质量(1～10 ku)有机物所占的比例分别下降到22%和3%。     

杭州市水源水中有机物的分子质量分布

采用滤膜过滤法对杭州市钱塘江和苕溪两水源水四季的有机物分子质量(MW)分布进行了测定。结果表明,两水源水中有机物在不同分子质量区间的分布受季节变化的影响不是很显著;两水源水中的主体有机物为MW1ku的小分子有机物,占总有机物的80%以上,其次为MW10ku的有机物。与传统的混凝沉淀工艺相比,混凝沉淀与生物活性炭滤池组合工艺可明显提高对TOC和UV254的去除率,较适合用于杭州市水源水的处理。     

从DOC、AOC的变化分析二氧化氯消毒工艺

考察了二氧化氯（CIO2）及其组合消毒工艺中溶解性有机物（DOC）浓度和可同化有机碳（AOC）浓度的变化规律。结果表明,以DOC表征的有机物浓度在消毒反应前后变化不大;CIO2的强氧化能力体现在将高分子有机物氧化成中、小分子有机物方面,氧化产物以草酸类物质为主,这导致了AOC浓度的升高,降低了出水的生物稳定性;增加CIO2的投量（〉4mg／L）或与氯胺组合消毒能有效降低出水的AOC浓度,消毒反应24h后出水的AOC浓度均比进水的（59μg/L）低。     

滦河源水的深度处理技术研究

针对滦河源水水质，在常规处理的基础上分别进行了生物活性炭和臭氧生物活性炭两种深度处理工艺的对比试验。结果表明，普通生物活性炭和臭氧生物活性炭两种深度处理工艺均能有效改善常规工艺的出水水质，经过色质联机检验，水中各类微量有机物的种类和含量均有了显著降低。相比较而言，臭氧生物活性炭对有机物具有更高的去除率，对氨氮的平均去除率为58．3％，对CODMn的平均去除率为58％，对UV254的平均去除率为62．3％，对TOC的平均去除率为51．6％，对分子质量为1～5ku有机物的去除率〉60％，对分子质量〈1ku和分子质量〉5ku的有机物去除率〉30％。     

生物粉末活性炭/超滤组合工艺处理微污染原水

针对微污染原水中存在的有机物和氨氮等污染物,采用生物粉末活性炭/超滤(BPAC/UF)组合工艺进行处理。结果表明,当进水氨氮浓度较低时,硝化细菌活性较差,无法充分发挥生物降解作用,氨氮去除率较低,同时有机物去除率也较低;当进水氨氮浓度在0. 6 mg/L左右时,可以形成稳定的生物活性炭,组合工艺对氨氮的去除率较高,且对有机物的去除率较为稳定。进水中主要以分子质量<5 ku的有机物为主,组合工艺对这部分有机物的去除率也最高。组合工艺对疏水性物质的去除,主要依靠生物粉末活性炭的吸附降解和膜面滤饼层的截留作用。NaClO强化反冲洗可以很好地降低跨膜压差的增长速度,当NaClO浓度为400 mg/L、反冲洗时间为10min时可达到最佳清洗效果。     

垃圾渗滤液及处理出水的有机物MW分布

以西安市江村沟生活垃圾卫生填埋场（15年填埋期）的渗滤液为研究对象，采用分子质量切割法测定了渗滤液原水及厌氧-好氧（AO）工艺出水有机物的分子质量分布及变化。结果表明：垃圾渗滤液原水中，78．8％以上的有机污染物分布在分子质量（MW）〈10ku的范围内；厌氧生物处理单元对有机物的去除率达63％，COD的降低主要发生在MW〈10ku的范围内，而后续的好氧工艺对有机物去除率的贡献仅为0．82％。所以在试验水质条件下，垃圾渗滤液经厌氧工艺处理后尚需进行后续处理，但不宜选用好氧生物处理工艺，考虑到有机物分子质量的分布特点，建议采用物理化学法作为后续处理工艺。     

Characterization of aquatic humic substances

Aquatic natural organic matter (NOM) is composed of a large variety of compounds. In this study, NOM from Uzquiza Reservoir in Burgos (Spain) was fractionated using a resin adsorption procedure, and three humic substances – natural fulvic and humic acids (NFA and NHA, respectively) extracted from the mentioned reservoir and a commercially supplied humic acid (CHA) – were characterized by molecular weight (MW) distribution, elemental composition, organic acidity and ultraviolet and infrared spectroscopy. The results indicate that Uzquiza Reservoir NOM is mainly composed of fulvic acids (45%) and low MW hydrophilic acids (27%). MWs obtained are in the following order: CHA (4500 Da)>NHA (2500 Da)>NFA (1000 Da). Both humic acids (CHA and NHA) have the highest specific UV absorbance values (SUVA, an aromaticity indicator) whereas NFA shows a higher total and carboxylic acidity, which is in accordance with its higher solubility in water. Infrared spectra confirm these results.     

Toxicity to Daphnia of the end products of wet oxidation of phenol and substituted phenols

The process of wet oxidation breaks down organic substances in aqueous solution at elevated temperatures and pressures. Experimental wet oxidations were carried out on pure solutions of phenol, 2-chlorophenol and 4-nitrophenol. After 1-h wet oxidation, final concentrations of these compounds averaged 3% of their concentrations in the starting solutions. The toxicities of the starting compounds and the residual toxicity of the end-product solutions were measured with 48-h acute toxicity tests using Daphnia magna. The solutions of end products were all less toxic than the starting solutions by factors ranging from 10 to 120. However, the end-product solutions were somewhat more toxic than would be predicted from the known concentration of initial compound remaining in the solution of end products.     

田菁花粉过敏原的分离、纯化及鉴定

目的：初步分离、纯化及鉴定田菁花粉变应原蛋白。方法对田菁花粉粗提液进行提取,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）对粗提液蛋白组分进行分离,并对其分子质量进行测定。收集10例过敏患者血清,通过免疫印迹法（Western-blotting）对花粉变应原成分进行鉴定,用离子交换层析对其变应原进行初步纯化,并通过免疫印迹法进行鉴定。结果田菁花粉有蛋白条带20余条,其中主要条带有12条,16、19和27 ku为其特异性的过敏原,其中16和19 ku 为其主要过敏原。田菁花粉通过离子交换层析纯化出变应原主要集中在Ⅳ和Ⅰ峰,其对应的分子质量为16和19 ku。结论初步分离、纯化及鉴定了田菁花粉变应原,为临床过敏性疾病的诊断和治疗奠定了基础。