浅析常规水厂净水处理工艺中预加氯方式与三氯甲烷变化

在常规水厂净水处理工艺条件下对水中三氯甲烷的生成量进行控制。研究结果表明,饮用水中三氯甲烷随前、后加氯量以及余氯量的增加而增加,而随氨氯比的增加而减少。分次投加前氯0.5mg／L和后氯1mg／L要比一次性投加1.5mg／L氯明显降低出厂水中的三氯甲烷。合理采用加氯方式,严格控制消毒剂用量,可以把出厂水中的三氯甲烷生成量控制在最低水平。     

二氧化氯与次氯酸钠联用降低亚氯酸盐生成量的实践研究

为解决晋江市梅岭水厂三期新扩建15万t制水工艺在使用二氧化氯去除原水铁、锰时,因二氧化氯投加量过量而导致消毒副产物亚氯酸盐、氯酸盐超标,及确保出厂水水质消毒剂指标达标,通过在不同投加点投加二氧化氯和次氯酸钠,采用滤前投加二氧化氯预氧化除铁、锰,滤后投加浓度5%成品次氯酸钠代替二氧化氯消毒的联合投加方式,进行了生产性试验。结果表明,亚氯酸盐生成量与二氧化氯投加量显著相关,且该联合投加方式,既保证了除铁、锰和出厂水水质消毒效果,也使消毒副产物亚氯酸盐、氯酸盐浓度降低并达标。     

氯代苯甲醚类致嗅物的生成机理及影响因素

以苯甲醚作为前体物,探讨氯代苯甲醚的生成途径机理以及在氯消毒过程中pH值、氯投加量(氯的质量浓度)、苯甲醚初始质量浓度、温度和金属离子对生成的影响.结果表明,pH值对反应起决定性的作用,苯甲醚只能在酸性和弱酸性条件下才能发生氯代反应.氯投加量、苯甲醚初始质量浓度、温度的升高不仅加快了苯甲醚的反应速率,也增大了氯代苯甲醚的生成量.金属离子Fe3+,Al 3+对反应有催化作用,Al 3+的促进效果最好,反应速率提高约25%,而Mn2+,Zn2+对反应没有促进作用.氯投加量、苯甲醚初始质量浓度、温度3个因素的影响对反应体系的影响强度不同,分别和生成量呈线性相关.氯代苯甲醚的生成量和3个影响变量之间符合多元线性相关,氯投加量和苯甲醚初始质量浓度对氯代苯甲醚的生成量影响显著,二者的显著性小于0.05,温度对反应的显著性不明显.三者对反应的影响强度由大到小为氯投加量、苯甲醚初始质量浓度、温度.     

富里酸光电降解抑制三氯甲烷生成能机理

验证了Ti/TiO2光电催化对富里酸降解有协同作用.对多孔Ti/TiO2光电降解富里酸前后影响三氯甲烷生成潜能做了机理探讨,考察了耗氯量、三氯甲烷生成能和荧光光谱图的变化过程,试验结果表明,随着富里酸TOC质量浓度的增加,三氯甲烷生成量逐渐增大,经过2 h的光电催化降解,耗氯量和三氯甲烷生成能分别被减少了72%和81%.荧光光谱图的变化也充分说明了经过光电催化氧化,富里酸溶液的荧光光强明显减弱,腐殖化程度降低,因此通过光电催化氧化可有效破坏富里酸的结构使得氯化过程产生的消毒副产物量大大减少.     

臭氧化阶段溴酸盐生成影响因素的响应面研究

采用响应面方法,对臭氧化过程中BrO3-和其他含溴类物质(HOBr/OBr)生成的主要影响因素进行分析.结果表明:降低初始溴离子(Br-)质量浓度、臭氧投加量、接触时间或pH值均可减少BrO3-生成量;自由溴生成含量亦受Br质量浓度、臭氧投加量和pH的显著影响,而接触时间对其影响则不明显;当初始Br质量浓度小于300 μg/L时,降低臭氧投加量对BrO3-生成影响最大,可使其生成量降低达80％;当初始Br-质量浓度大于300 μg/L时,pH调节则最多可降低50％的BrO3-生成,同时可使相对臭氧投加量降低.     

二氧化氯消毒剂对氯仿形成的影响

北方某油田供水厂原水受到一定程度的有机污染,且pH值、水温年间变化较大,常规氯消毒副产物生成较多。针对该厂原水特点,进行了二氧化氯消毒剂的消毒效能及其对氯仿形成影响的实验研究。实验结果表明,二氧化氯消毒剂具有良好的消毒效果,氯仿生成量较少,当二氧化氯投量为0.5~30 mg.L-1时氯仿的生成量均低于10μg.L-1,二氧化氯消毒剂的投量、反应时间、水温、原水pH值等对氯仿生成量基本上没有影响。因此,该厂以二氧化氯消毒剂代替氯消毒是完全可行的,在保证消毒效果的前提下,能有效控制氯仿生成,明显提高出厂水水质。     

引江原水不同预氧化和消毒条件下消毒副产物生成对比研究

以南水北调引江原水为研究对象,通过小试实验比较分析预氧化和消毒条件下投加液氯和次氯酸钠两种药剂时副产物的生成差别。结果表明,在控制出水余氯相同的情况下,引江原水和滤后水分别采用液氯和次氯酸钠进行预氧化或消毒时,出水的三卤甲烷、卤乙酸等主要消毒副产物指标均低于国标限值,但采用液氯进行预氧化生成的三卤甲烷明显高于采用次氯酸钠进行预氧化生成的三卤甲烷。     

丙氨酸在紫外/氯工艺中生成挥发性DBPs的潜能

采用紫外/氯(UV/chlorine)组合工艺对原水中代表性氨基酸-丙氨酸(Ala)进行处理,并对该过程中产生的挥发性消毒副产物(三卤甲烷和卤乙腈)进行测定和分析.研究了不同投氯量、pH、紫外照射时间、溴离子和氨氮浓度对消毒副产物(DBPs)生成潜能的影响.结果表明,丙氨酸经紫外/氯工艺处理后会产生三氯甲烷(TCM)和二氯乙腈(DCAN)两种消毒副产物,且TCM、DCAN的质量浓度在处理15 min时达到最高的20.37μg/L和34.17μg/L,在较低的[Ala]/[Cl2]、较长的紫外照射时间以及中性的pH条件下有利于减少TCM和DCAN的产生,本试验得出的最佳工况为[Ala]/[Cl2]=1∶2,紫外照射2 h,溶液pH=7.此外,水中存在的溴离子使得UV/chlorine消毒后产生了溴氯乙腈(BCAN),增加了消毒副产物的种类和毒性;而氨氮的存在则会减少相应的消毒副产物的产生.还对不同工艺进行了对比,单独紫外照射时没有产生消毒副产物,单独使用氯时TCM产率小于UV/chlorine的产率,但DCAN的产率大于UV/chlorine的产率.最后,提出了UV/chlorine处理丙氨酸生成消毒副产物的可能途径:先是进攻丙氨酸氮原子上的氢,接着是脱羧基和脱氨基作用,生成乙醛和乙腈,再经过一系列取代和水解反应生成二氯乙腈和三氯甲烷.以上试验结果可以为紫外/氯组合工艺的应用和推广提供理论依据.     

负载型CeO_2催化臭氧氧化控制溴酸盐效能的稳定性

为明确催化臭氧氧化控制溴酸盐效能的稳定性,通过连续流实验,考察了负载型氧化铈催化臭氧氧化在长期运行过程中对溴酸盐生成量的控制效能,并对催化柱的床层高度、进水流量、臭氧投加量等条件对控制溴酸盐生成量稳定性的影响进行了研究.结果表明:一年中不同时间、不同季节,连续流负载型氧化铈催化氧化柱均能有效控制溴酸盐的生成量,且运行效果稳定可靠;不同反应条件下(催化柱床层高度为150~750,mm,进水流量为50~400,m L/min,臭氧投量为5.43~12.42,mg/L),催化臭氧氧化都能明显抑制溴酸盐的生成;建议的最佳反应条件为床层厚度600,mm、进水流量200,m L/min,臭氧投加量采用中、低臭氧投量.     

神经网络预测沸石及改性沸石的原位修复

原位治理与修复技术有成本低、效果好以及不破坏原有水体底部生态平衡等优点.针对黑臭水体处理能源成本消耗大,开发低成本的沸石原位修复工艺优化具有现实意义.基于Matlab采用人工神经网络以沸石为研究对象,以实验所得128组实验数据作为样本集,建立在以温度、投加量、pH、氨氮质量浓度、磷酸盐质量浓度为神经网络底层,以处理后的氨氮质量浓度、磷酸盐质量浓度作为神经网络底层的吸附模型,预测在不同的pH、温度、投加量的情况下,沸石对氨氮和磷酸盐的去除效果和模型输出的预测结果与实验结果规律一致.预测结果显示,沸石投加量从1 g/L增加至10 g/L的情况下,沸石投加量对氨氮没有显著影响,对磷酸盐去除效果有帮助;温度从0℃增加至30℃的情况下,沸石对氨氮和磷酸盐吸附效率越高;沸石在pH=8时,对氨氮吸附效率达到最高,沸石对磷酸盐在pH=3吸附效率最高,随后去除效果降低再升高,pH=10时达到峰值,随后吸附效率降低.验证了沸石能有效地净化水体.     

粉末活性炭净化微污染水库水中有机物影响因素研究

以粉末活性炭(PAC)吸附去除微污染水库水中有机物为研究目标,考察投加量、吸附时间和pH值等因素对吸附效果的影响。结果表明:PAC投量30mg/L、吸附时间30分钟时,CODMn、UV254的去除率分别为39.8%和40.9%。调节原水pH值至弱酸性(pH=5.5),可以进一步提高粉末活性炭对CODMn、UV254的去除效果。根据生产实际情况,在水源本底pH值、粉末活性炭投量30mg/L和吸附时间30分钟条件下可以保证良好的出水水质。     

水体中腐殖酸含量与ClO2投加量间的相互关系研究

研究了水体中不同腐殖酸含量和过量ClO2充分反应的过程,探讨了ClO2消耗量及TOC、CODMn、UV254、UV410值的变化与腐殖酸起始含量之间的关系,结果表明:该腐殖酸水样的ClO2最大需求量为2.19 mg/mgTOC,ClO2剩余量和余氯的变化规律相似;腐殖酸水样的TOC和CODMn平均降低15%和19%,UV254和UV410去除率达到21%、49%,ClO2可以有效降低腐殖酸的THMs形成潜能和水体色度.     

混凝-活性炭吸附工艺去除水中甲氰菊酯农药

通过对含甲氰菊酯农药的模拟水样进行混凝活性炭吸附处理,分别考察了混凝剂种类、投加量、pH等因素对混凝效果的影响以及木质粉末活性炭投加量、吸附时间、pH等因素对吸附效果的影响。结果表明,对水样作常规混凝处理时,氯化铁的处理效果优于其他混凝剂,当氯化铁的投加量为20mg/L,pH为8时,甲氰菊酯去除率可达59.4%。对水样做活性炭吸附处理时,适宜pH范围为6~9,木质粉末活性炭最佳投加量为40mg/L,最佳吸附时间为70min,在最优吸附条件下,甲氰菊酯去除率可达81.6%。在最优混凝吸附条件下,氯化铁混凝协同木质粉末活性炭吸附去除甲氰菊酯的去除率均大于90%,对水中甲氰菊酯去除效果较好。     

微萃取原子吸收法检测水中微量铬

采用分散液液微萃取分离技术结合火焰原子吸收法,提出了一种新的环境水样中痕量铬的检测方法。用吡咯烷二硫代氨基甲酸铵做螯合剂,四氯化碳做萃取剂,乙醇做分散剂。选定并优化了萃取的影响参数。这些参数包括萃取剂和分散剂的类型以及它们的体积、萃取时间、酸碱度和螯合剂的用量等等。通过条件优化,Cr(Ⅵ)和总铬富集率分别达到270和259。校准曲线在1～50μg.L-1的浓度范围内呈线性,Cr(Ⅵ)和总铬的检出限分别为0.12和0.15μg.L-1,相对标准偏差分别为2.1%和2.7%。(N=5)该法简便快速,用于自来水、井水和河水中铬的形态分析,结果较满意。     

温度对生物活性炭处理效果影响的试验研究

针对高温、常温以及低温的微污染水源,采用生物活性炭技术进行现场试验研究.结果表明,生物活性炭工艺在各个水质时期（高温、常温、低温）对水中的有机物的去除率分别为CODMn（51.66%、47.74%、24.15%）、UV254（60.6%、49.99%、17.86%）、TOC（55.17%、24.14%、22.86%）.比较而言高温较常温及低温期生物活性炭能够达到更好的效果.同时,生物活性炭工艺细菌在投氯量低的条件下即可被杀灭,没有增加后续工艺消毒剂用量,保证了饮用水的安全性.     

溴化N-乙基吡啶制备和溶解性的研究

实验用溴代N-乙烷和吡啶合成了溴化N-乙基吡啶离子液体中间体,优化了实验条件,使产率有了很大提高,并且经过重结晶,提高了产品纯度。用红外光谱对其结构进行表征,根据峰的位置确定了产物的官能团,表明合成了目标产物。测定了溴化N-乙基吡啶在乙醇、乙腈和水中的紫外光谱,实验结果表明,溶剂的极性和酸碱性均对溴化N-正乙基吡啶的紫外吸收光谱产生影响。用熔点测定仪测定了溴化N-乙基吡啶的熔点为145℃。测定了溴化N-乙基吡啶在不同溶剂中的溶解性,溴化N-乙基吡啶在乙腈、乙醇、甲醇、水和三氯甲烷中有良好的溶解性;在乙醚、乙酸乙酯、丙酮、四氯化碳和环己烷中均不溶或者难溶。     

Inactivation of Chironomid Larvae with Chlorine Dioxide and Chlorine

Chironomid larvae propagate prolifically in eutrophic water body and they cannot be exterminated by conventional disinfection process. The inactivation effects of chlorine and chlorine dioxide on Chironomid larvae were investigated and some bourdary values in practice were determined under .conditions of various oxidaat dosage, organic precursor concentmtion and pH value. In addition, removal effect of different pre-oxidation cambined with coagulation process on Chironomid larvae in raw water was evaluated. It was found that chlorine dioxide possessed better inactivation effect than chlorine. Complete inactivation of Chironomid larvae in raw water was resulted by 1.5 mg/L of chlorine dioxide with 30 min of contact ＇time. Additionally, the organic precursor concentration, pH value had little influence on the inactivation effect. The coagulation jar test showed that Chironomid larvae in the raw water could be completely removed by chlorine dioxide pre-oxidation in combination with the coagulation process at chlorine dioxide dosage of 0.8 mg/L.     

配水管网中三氯甲烷风险概率及影响因素分析

为评估天津市TD校区配水管网(简称目标管网)中消毒副产物的风险,以水中三氯甲烷(CHCl3)为代表性指标,对该管网进行了为期1年的监测.通过联合使用逻辑回归(Logistic回归)和主成分分析(PCA)方法,建立了以耗氯量、总有机碳(TOC)质量浓度、水温、pH值、SUVA和氨氮(NH3-N)质量浓度为自变量的配水管网CHCl3风险预测模型;以不同风险概率下CHCl3质量浓度的分布情况,定义了管网水体的3级CHCl3风险等级,并根据风险概率和所制定的风险等级提出了分级控制标准.通过分析3级风险下模型各自变量的分布情况,确定了影响管网水质CHCl3风险的关键指标.实验结果表明:水中TOC质量浓度、SUVA与目标管网水体的CHCl3风险有显著的正相关性,而氨氮却对CHCl3的生成有抑制作用.在一定范围内,CHCl3生成量随着温度的升高而增加;耗氯量和pH值则对结果的影响不大.统计结果发现,当水中TOC质量浓度、SUVA和氨氮质量浓度分别控制在0~3.8,mg/L、0~1.5,L/(mg·m)和0.25~0.50,mg/L时,可将CHCl3控制在低等风险水平(风险概率为0~0.2).     

固相微萃取吸附质苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的合成与应用

本文合成了苯乙烯与丙烯酸丁酯共聚物，并进行了该聚合物作为固相微萃取(SPME)吸附质的应用实验，自制了(SPME)装置。考察了该涂层的热稳定性、单体比例与萃取率的关系。测试水中氯代烃的结果令人满意，通过与商品PA涂层比较，反映了本实验吸附质良好的特性。     

鸣翠湖轮虫群落特征及其与水环境因子的关系

于2009年1～10月鉴定和测定了鸣翠湖轮虫的种类组成、密度D和生物量B,测定了叶绿素a含量ρ、水温t、pH、透明度L、总氮ρ（Nt）、总磷ρ（Pt）、高锰酸盐指数ρ（CODMn）等水环境因子指标,并运用相关分析、多元逐步回归分析、通径分析和典范对应分析等方法研究鸣翠湖轮虫D、B、群落特征与水环境因子之间的相互关系.结果表明,鸣翠湖轮虫共有3个亚目8科14属22种,其中臂尾轮科12种,四季以萼花臂尾轮虫、矩形龟甲轮虫和角突臂尾轮虫为主要优势种.鸣翠湖轮虫D与ρ,t,pH,ρ（Nt）显著正相关,与L显著负相关,与ρ,t,pH,ρ（Pt）,ρ（CODMn）有显著的线性回归关系,影响鸣翠湖轮虫D的水环境因子依次为t,pH,ρ,ρ（Pt）,ρ（CODMn）.轮虫B与ρ,t,pH,ρ（Nt）,ρ（Pt）,ρ（CODMn）显著正相关,与L显著负相关,与t,ρ,ρ（Nt）,ρ（Pt）,ρ（CODMn）有显著的线性回归关系,影响鸣翠湖轮虫B的水环境因子依次为t,ρ（Nt）,ρ,ρ（Pt）,ρ（CODMn）.轮虫与水环境因子的典范对应分析（CCA）排序结果将15种轮虫分为3组;t,ρ（CODMn）,ρ,pH是影响鸣翠湖轮虫群落特征及时空分布的主要水环境因子.