臭氧-活性炭工艺去除饮用水中典型内分泌干扰物试验研究

通过对臭氧-活性炭工艺和活性炭吸附等温线的研究,探讨了臭氧-活性炭工艺去除饮用水中微量典型内分泌干扰物的可行性.壬基酚(NP)、辛基酚(OP)和双酚A(BPA)被选作目标物质.研究发现臭氧氧化能去除30%以上的NP、OP和BPA;活性炭对NP、OP和BPA也有良好的去除效果,在空床停留时间4～12 min条件下能完全去除水中未被臭氧氧化的NP、OP和BPA;吸附等温线的数据可以用Freundlich公式拟合,并用来估算活性炭的饱和时间.试验证明臭氧-活性炭工艺是去除饮用水中微量典型内分泌干扰物的有效方法.     

万家寨引黄水中内分泌干扰物的去除研究

在引黄原水中存在的环境内分泌干扰物主要为微量但可能超标的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和双酚A(BPA),经太原呼延水厂现行水处理工艺对引黄水进行处理后,仍可能出现超标状况。低浓度DBP和BPA水溶液静态吸附的结果:活性炭对DBP和BPA的吸附平衡时间分别为7h和6h;活性炭对水中DBP和BPA的饱和吸附量分别为35.78mg/g和42.05mg/g;当炭柱内流速为23.28cm/h,DBP和BPA吸附柱穿透吸附量最大分别为32.73mg/g和36.48mg/g。对引黄水中微量但超标准的DBP和BPA进行动态吸附的结果:吸附柱穿透吸附量仅分别为0.048 4mg/g和0.083 8mg/g,表明活性炭对引黄水中微量DBP和BPA的吸附行为与高浓度下取得的研究结果有所不同。采用臭氧进行氧化处理的结果表明,臭氧处理对原水中低浓度的DBP和BPA去除作用有限,处理效果与臭氧加入方式有关。     

活性炭吸附黄河水中邻苯二甲酸二丁酯、壬基酚和双酚A的研究

黄河中段水中3种环境类激素浓度较高.在实验室条件下采用重蒸水和黄河水分别配制邻苯二甲酸二丁酯、壬基酚和双酚A水溶液进行了活性炭吸附处理试验,结果表明:活性炭对水溶液中3种物质均有较好的吸附效果,其达到吸附平衡的时间分别约为50 min,30 min,20 min;活性炭对3种物质的吸附等温线符合Langmuir类型,吸附量分别为148.5 mg/g、277.5 mg/g和230.8mg/g.但在采用黄河供水中外加3种污染物的试验条件下,活性炭对邻苯二甲酸二丁酯的饱和吸附量降低,对其他两种污染物的吸附影响不大,表明水体中含有其他能够影响邻苯二甲酸二丁酯和活性炭之间吸附作用的化合物.     

颗粒活性炭吸附饮用水中卤乙酸特性研究

采用颗粒活性炭(GAC)对饮用水消毒副产物卤乙酸中的三氯乙酸(TCAA)和二氯乙酸(DCAA)的吸附特性进行了研究和对比。研究结果表明:在单底质条件下,活性炭对卤乙酸的吸附等温线最符合修正的Freundlich方程,浓度小于200μg/L时,活性炭对卤乙酸基本表现为单层吸附。活性炭投加量为1600mg/L时,GAC对TCAA和DCAA的去除率分别达到98.49%和98.01%。活性炭对TCAA的吸附能力高于DCAA,当平衡浓度为0.3μmol/L时,其对二者的摩尔吸附容量比为1.17∶1。酸性条件下有利于活性炭吸附卤乙酸。多底质共存条件下,两种卤乙酸之间存在竞争吸附,与单底质条件下相比,活性炭对TCAA的吸附受影响程度低于DCAA。同时吸附速率比较表明活性炭对DCAA的吸附速率较快。     

低温活性炭对养殖废水吸附特性

针对我国北方寒冷地区农村分散源养殖废水污染,以粒状活性炭为吸附剂,研究了低温（10℃）和常温（25℃）两种工况下静态吸附对养殖废水COD的去除效果和吸附特性。结果表明,低温下活性炭对废水COD的吸附饱和量为14.472mg/L,常温下饱和吸附量为7.564mg/L;二级吸附动力学方程可较好地描述该吸附过程;Langmuir等温吸附方程比Freundlich等温吸附方程能更好地拟合实验结果。本研究可为北方寒冷地区农村分散源养殖废水的处理提供数据参考和理论指导。     

粉末活性炭对水中灭草松的吸附性能研究

研究了粉末活性炭对灭草松的去除效果以及吸附时间、投炭量和水质对粉末活性炭吸附性能的影响。结果表明,粉末活性炭对灭草松有一定的去除率,吸附规律符合Langmuir吸附等温线和Freundlich吸附等温线;吸附时间为60min时,吸附率已达到45%以上;随着投炭量的增加,灭草松的去除率提高,粉末活性炭的吸附容量降低;在不同水质条件下,粉末活性炭的吸附等温线可能不同,因此在应急处理中,首先应该确定该水质下的吸附等温线,然后求出投炭量。     

太湖沉积物再悬浮对双酚A吸附性能的影响

利用PES(particle entrainment simulator)模拟装置,率定PES装置产生的切应力与水浴恒温振荡器转速之间的经验关系,采用批量平衡法测定了不同水动力条件下沉积物对双酚A的吸附解吸作用及吸附动力学行为。结果表明,双酚A在沉积物上的平衡吸附量不随切应力的改变而改变,其吸附行为可用Freundlich模型来描述。吸附以快速吸附为主,吸附量占总吸附量的90%以上,慢速吸附对总的吸附进程的贡献很小。切应力主要在快速吸附阶段发挥作用,快速吸附阶段的平均吸附速率与切应力呈正相关,切应力对慢速吸附阶段的影响很小。准二级吸附动力学方程能够很好地拟合不同切应力条件下双酚A在沉积物上的吸附动力学曲线。     

臭氧联合工艺降解典型内分泌干扰物的研究

以两种典型内分泌干扰物(ECDs)——壬基酚(NP)和17α-乙炔基雌二醇(EE2)为目标物,运用GC/MS检测方法,对其在臭氧、臭氧/过氧化氢、臭氧/超声三种工艺中的去除特性进行了研究,并初步研究了臭氧降解的反应动力学。结果表明:联合工艺显著提高了目标物的去除效率,NP和EE2的去除率分别提高9.6%～17.7%和14.6%～23.4%。目标物去除率随臭氧投加量和pH值的增大而增大;随H2O2/O3摩尔比的增加先增大后减小,摩尔比为0.6时,去除率均达到最大;超声强化了臭氧氧化效率,但超声(US)强度(60～240 W)的变化对联合工艺去除目标物效果影响不明显。臭氧氧化两种目标物都遵循假一级反应动力学,碱性条件下的反应速率常数要大于酸性及加入叔丁醇条件下的反应速率常数。     

硅藻土对水中微囊藻毒素的吸附性能研究

富营养化是我国湖库面临的共性问题,藻类水华造成的藻毒素污染严重威胁到湖库型饮用水水源地的供水安全。选择硅藻土吸附去除水中微囊藻毒素(MC-LR),研究其吸附性能及稳定性。结果表明,硅藻土对水中微囊藻毒素(MC-LR)的平衡吸附量随着温度的升高而增大,最大能达到4.4μg/g,相同温度下,平衡吸附量随微囊藻毒素(MC-LR)起始浓度的增加而增加。硅藻土对微囊藻毒素(MC-LR)的吸附符合Langmuir等温吸附模型。吸附过程较符合一级速率方程,反应速率由多种因素共同控制。选择典型湖库自然水体,验证硅藻土对微囊藻毒素的吸附性能,1 h内可将微囊藻毒素(MC-LR)浓度降至1.0μg/L以下。通过对示范工程进出水跟踪监测,进一步验证了硅藻土对自然水体中微囊藻毒素具有良好的去除效果。     

饮用水处理工艺去除两种典型内分泌干扰物的性能

研究了水中两种典型内分泌干扰物———双酚A(BPA)和邻苯二甲酸二甲酯(DMP)在饮用水常规处理、臭氧活性炭和微曝气活性炭深度处理中试工艺中的去除性能。研究发现,饮用水常规处理工艺对BPA和DMP的去除效果有限,进水浓度为200~300μg/L条件下经过混凝、沉淀和砂滤后,BPA和DMP的去除率分别仅为25.38%和13.29%。臭氧活性炭深度处理工艺能有效去除BPA和DMP,但二者在该工艺中的去除特性有所不同:水中BPA经过臭氧氧化后几乎被全部去除,后续的生物活性炭处理单元作用较小;但臭氧氧化仅可部分去除DMP,大部分靠后续生物活性炭柱去除。微曝气活性炭深度处理工艺也能有效去除BPA和DMP,对二者的去除主要靠微曝气活性炭柱的作用,其效果略优于臭氧投加量为0条件下的臭氧活性炭柱,这说明微曝气活性炭柱存在较多的特定降解菌。通过静态吸附试验发现,臭氧活性炭柱和微曝气活性炭柱内活性炭对BPA和DMP的最大吸附容量均远小于新炭,同时臭氧活性炭柱内活性炭吸附容量略高于微曝气活性炭柱。     

剩余臭氧影响活性炭净水效能原因分析

通过中试分析了长期运行条件下臭氧—活性炭工艺中溶解性臭氧对活性炭净水效能产生影响的原因。试验条件下活性炭对UV254的去除能力随剩余臭氧浓度的增加而下降。根据试验推测臭氧对活性炭的影响主要体现在3个方面:首先,在臭氧投加量较高时,NOM中亲水性有机物比例增加,此类物质在活性炭上的吸附性较差;其次,臭氧氧化降低了活性炭的吸附能力,同时臭氧可能与活性炭反应生成新的氧化产物;最后,臭氧可抑制活性炭上微生物的生长繁殖。因此建议在臭氧—活性炭工艺运行时严格控制进入活性炭吸附池的剩余臭氧浓度。     

固相萃取-高效液相色谱检测原水中微量内分泌干扰物

提出了检测饮用水中几种微量存在的内分泌干扰物的仪器分析方法.检测对象包括邻苯二甲酸二甲酯(DMP),邻苯二甲酸二丁酯(DBP),双酚A(BPA),壬基酚(NP),阿特拉津(Atrazine)等,采用固相萃取技术对水样进行预处理,利用高效液相色谱进行分析,DMP,DBP,BPA,NP和Atrazine的超纯水加标回收率、原水加标回收率均可达到70%以上;对上海市饮用水水源黄浦江进行了初步的水质调查,分别检测出较高含量的二丁酯、双酚A、壬基酚和阿特拉津.     

SBR活性污泥吸附水中重金属离子的研究

研究了SBR活性污泥对重金属离子(Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe3+)的吸附作用。结果表明:在30℃温度下,pH为5时,其对Cu2+、Zn2+、Mn2+的去除率达到最大值50%左右;当pH为3时,对Fe3+的去除率达到最大值73.6%。吸附动力学过程可用二级吸附速率方程描述。在10~30℃温度范围内,随着温度的升高,Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe3+的去除率分别由54.6%、46.3%、45.3%6、8.9%,增大到58.6%、51.3%、49.6%、73.6%。当重金属离子初始质量浓度为50 mg/L,污泥投加量为0.2 g时,Cu2+、Zn2+、Mn2+和Fe3+的去除率达到最大值,分别为61.5%、54.3%、53.3%和76.2%。吸附等温线结果表明,Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe3+在吸附剂上的吸附可用Freundlich方程描述。     

玉米秸秆制备活性炭纤维及其对水中荧光素的吸附能力研究

玉米秸秆经高温碳化为炭纤维,采用1mol/L H3PO4活化制备成活性炭纤维吸附剂,荧光素为吸附质,研究ACF吸附性能的影响因素,并对吸附机理进行了探讨。研究结果表明:碳化温度为750℃,投加量为0.2 g,pH为3时,ACF对溶液中的荧光素具有较强的吸附能力;ACF对低浓度荧光素溶液具有显著吸附效果,Langmuir方程能很好地描述等温吸附特征,吸附强度因子a为正值,表明吸附过程在本试验条件下可自发进行,根据Langmuir方程计算的理论饱和吸附量为19.608mg/g;吸附在8 h后达到平衡,带入试验数据校对得出准二级动力学模型能更好的描述ACF对水中荧光素的吸附动力学过程。实验结果和吸附机理表明,玉米秸秆高温碳化ACF能有效处理含荧光素废水。本研究从影响因子、吸附动力学以及吸附热力学方面探讨了玉米秸秆活性炭纤维对荧光素的吸附过程,以期为吸附法处理此类废水提供理论基础。     

颗粒活性炭在净水厂中的使用性能分析

针对北方某大型净水厂3种不同炭龄的颗粒活性炭,对其物理特性和典型水质指标去除效果进行研究,结果表明,颗粒活性炭使用5年后,其吸附值等物理特性趋于稳定;颗粒活性炭表面的酸杆菌、根瘤菌等微生物对去除水中有机物发挥了重要作用;碘吸附值和亚甲基蓝吸附值不是颗粒活性炭再生更换的主要指标;可考虑延长新炭再生时间至5年。     

壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)在净水厂中的监测

低浓度内分泌干扰物长期作用会对人体健康产生不可忽视的负面影响.较详细地研究了北方某给水厂现有净水处理工艺对低浓度NPEOs的控制特性,结果表明,该厂常规工艺单元(无预氯化)对NPEOs(聚合度n＝4～15)基本上没有去除作用,后续活性炭单元对NPEOs的去除作用也不是很明显,有待进一步研究.由于氯的强氧化作用的存在,加氯能明显降低水中的NPEOs浓度.     

超滤—颗粒活性炭—紫外线消毒组合工艺制备直接饮用水试验研究

采用超滤、颗粒活性炭和紫外线消毒组合工艺对自来水进行深度处理。试验表明,对水中浊度、CODMn、UV254、细菌总数的平均去除率分别为89.8%、90.7%、96.2%和94.5%,以上各参数最终出水平均值分别为0.155NTU、0.35mg/L、0.009cm-1、0CFU/mL,达到了现行《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)和《饮用净水水质标准》(CJ94—2005)的要求。因此,超滤、颗粒活性炭与紫外线消毒组合工艺用于制备直接饮用水是可行的。