饮用水中典型含氮消毒副产物卤乙腈的质量浓度分布

调查了采用预氯化消毒工艺的某自来水厂不同工艺单元出水(沉淀出水、过滤出水和出厂水)中3种典型含氮消毒副产物(N-DBPs)卤乙腈(HANs):二氯乙腈(DCAN)、溴氯乙腈(BCAN)、二溴乙腈(DBAN)的质量浓度随季节变化关系.研究发现,三种HANs的质量浓度水平在夏季和初秋时节最高,BCAN与DBAN的质量浓度还受到原水中Br-质量浓度的影响.沉淀和过滤出水中DCAN质量浓度与溶解性有机氮DON值存在明显的线性关系(沉淀水:R2=0.893;过滤水:R2=0.892),与DOC值之间的线性关系并不明显.BCAN、DBAN质量浓度与DON之间的线性关系较弱,与DOC之间未存在明显的线性关系.咸潮期HANs的溴分布系数相对较高,对咸潮期溴代N-DBPs的控制应引起重视.     

西安市地表水厂水处理工艺过程中三卤甲烷类氯化消毒副产物变化规律研究

对西安市曲江、南郊两个地表水厂水处理工艺过程中三卤甲烷类消毒副产物的变化规律进行了研究,同时对水处理工艺过程中三卤甲烷前体物进行了分析.试验结果表明:西安市饮用水中三卤甲烷类消毒副产物主要组分为三氯甲烷和二氯一溴甲烷;三卤甲烷总量约为10 μg/L,远低于国家<城市供水水质标准>的要求;预加氯在水处理工艺中对三卤甲烷类消毒副产物生成量贡献较大,约占总量的35%～60%;混凝、沉淀、过滤时三卤甲烷前体物约有35%～42%的去除效果,但对三卤甲烷基本无去除效果.     

紫外光降解含氮消毒副产物氯代乙腈效能研究

采用紫外光（UV）降解饮用水中含氮消毒副产物（N-DBPs）二氯乙腈（DCAN）与三氯乙腈（TCAN）,研究了初始浓度、pH值和辐照强度等对UV光降解2种N-DBPs的影响.结果表明：UV可降解DCAN与TCAN,其中去除TCAN效率较高,在UV辐照2h,pH 7.70的常温条件下,质量浓度为100μg.L-1的TCAN去除率可达98.5%以上;而对100μg.L-1的DCAN,辐照6h后的去除率为97.0%;UV降解DCAN的去除率与其初始浓度正相关,TCAN的初始浓度对UV降解最终去除率几乎没有影响;pH值对UV降解2种N-DBPs的影响较小,但随pH值的增高,2种物质的降解为水解与光解的协同作用;UV辐照强度的增加有利于DCAN与TCAN的去除;自来水中余氯的存在,一定程度上可能会促进DCAN与TCAN的降解速率.     

一溴一氯硝基甲烷的紫外光降解

为了研究一溴一氯硝基甲烷(BCNM)在紫外光条件下的降解规律,实验考察了紫外光照强度、初始浓度、pH、自由氯浓度和溴离子浓度对BCNM光降解的影响.实验结果表明:BCNM的光降解率随紫外光照强度、pH的增大而上升,随BCNM初始浓度的增大而下降;当反应溶液中加入自由氯和溴离子时,BCNM的光降解率随加入浓度的增大而上升;当加入自由氯时,BCNM在光降解的同时会有一溴二氯硝基甲烷(BDCNM)、二氯硝基甲烷(DCNM)、一氯硝基甲烷(CNM)、三氯硝基甲烷(TCNM)和一溴硝基甲烷(BNM)生成,且生成量随反应时间先升后降,其峰值随自由氯浓度的增大而增大.BCNM初始质量浓度在0～600μg/L范围内时,其紫外光降解符合准一级反应动力学方程.此研究可为在饮用水和污水消毒过程中控制BCNM的生成提供帮助.     

海水入侵对澳门供水中三卤甲烷形成的影响

以澳门江水为对象,探讨了旱季由于海水入侵引起的饮用水源中溴离子浓度升高对氯化消毒过程中三卤甲烷形成规律的影响.结果表明,海水入侵造成水源水中盐度和溴离子浓度升高,使处理后水三卤甲烷生成势,溴代三卤甲烷浓度及三卤甲烷致癌风险均有所升高.此外,烧杯搅拌试验结果表明,传统给水处理工艺对水中有机物及由其引起的三卤甲烷生成势及三卤甲烷致癌风险没有有效的去除效能.     

藻源型有机物氯化消毒副产物的生成特性

通过亲水、疏水组分分离和电渗析获得6种不同特性的铜绿微囊藻细胞胞内外富氮有机组分,其中溶解性有机氮(DON)的质量浓度范围为0.57~1.69 mg/L;三维荧光光谱图表明,疏水性有机物主要由类腐殖质物质组成,亲水性有机物主要由蛋白质组成.经过3天氯化培养实验,分析比较各有机物组分含碳(氮)消毒副产物的生成特性.结果表明,细胞内外强疏水性有机物组分的三卤甲烷生成潜能最大,以生成三氯甲烷为主;卤代酮生成潜能与细胞内外各有机物组分有明显相关性;细胞内亲水性有机物组分的含氮消毒副产物生成潜能(DBPFP)最大;各组分消毒副产物生成潜能并不完全由溶解性有机碳(DOC)与溶解性有机氮的质量浓度比值的大小决定,还由DON的性质决定;细胞外有机物组分的DBPFP高低与芳香性有机物的含量呈正相关,细胞内有机物组分的DBPFP还受芳香性有机物性质的影响;细胞外有机物组分消毒副产物生成总量的顺序为:强疏水性组分亲水性组分弱疏水性组分;细胞内有机物组分消毒副产物生成总量的顺序为:亲水性组分强疏水性组分弱疏水性组分.     

太湖水源中二氯乙腈前体物特性及其去除

从有机物性质角度对二氯乙腈前体物进行分析,探究太湖流域某深度处理水厂各工艺单元对二氯乙腈生成势的去除。试验结果表明,水厂原水中亲水性有机物、分子量小于1 k Da或大于10 k Da的有机物是二氯乙腈的主要前体物。深度处理工艺水厂对二氯乙腈前体物的去除率高达79.3%,其中O_3/BAC工艺的贡献率远高于常规工艺。     

2016年白银市饮用水中三氯甲烷、四氯化碳浓度调查分析

调查白银市生活饮用水中三氯甲烷和四氯化碳含量现状,分析危害程度.按照《生活饮用水标准检验方法》(GB/T5750.8-2006)毛细管柱气相色谱法对样品进行分析,按照GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》进行评价.共调查分析水样468份,检出三氯甲烷137份,检出率为29.27％,检出四氯化碳10份,检出率为2.14％;以水库为水源的饮用水三氯甲烷和四氯化碳的检出率最高分别为82.35％ 、5.88％.白银市饮用水中三氯甲烷和四氯化碳均有检出,但均未超出国家限值,白银市饮用水受三氯甲烷和四氯化碳污染较轻.     

东沙海域沉积物有机碳、氮含量及其同位素分布特征对富甲烷环境指示意义

我国东沙海域是天然气水合物的潜在区,是目前世界上有机碳、氮同位素的环境效应研究的热点区域.通过对ODP184航次3个站位101件沉积物样品中的有机碳、氮含量,碳、氮同位素组成及碳/氮质量比分析测定,并结合沉积物中的顶空甲烷气体浓度和间隙水的盐度、SO42-、NH4+浓度分析,结果显示:1146站位430 m以下沉积层为富甲烷环境,该层段有机质1δ3C和1δ5N值变重,同时碳/氮质量比变小,表明沉积物母质主要来源于陆源高等植物,而1144和1148站位沉积物母质主要来源于海洋浮游动植物;沉积物中氮含量的增加和1δ5N值的亏损,推断可能与富甲烷环境中古细菌硝化作用和固氮作用有关;沉积物中碳、氮同位素的分布与有机碳、氮含量的规律相一致,也反映沉积物间隙水中相关离子的变化趋势.     

常规处理工艺对饮用水中有机物的去除

试验研究了常规处理工艺(混凝-沉淀-砂滤)对饮用水中有机物的去除,结果表明:常规处理工艺对CODMn去除效果较差,平均去除率为16.7%,且受到进水CODMn含量和水温的影响,水样CODMn含量高和水温高时,CODMn的去除率高;对NPOC的平均去除率为11.6%,效果较差;常规工艺对AOC几乎没有去除作用,多数情况下出厂水AOC浓度在氯的氧化作用下升高,平均增加55.3%;出厂水AOC平均为160.63μg/L,属于生物不稳定饮用水。     

常规氯化消毒工艺中典型消毒副产物生成的数学模型

快速有效监控饮用水中消毒副产物的生成,是饮用水安全管理中的重要基础性工作.基于供水企业常规氯化消毒工艺过程,采用均匀试验设计,研究了水源地源水UV254值、氨氮含量、加氯量和pH值等关键因素对典型消毒副产物三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)生成的影响,并以SPSS统计软件对数据进行了线性和非线性拟合.结果表明:线性模型能较好地描述THMs和HAAs的生成(相关度均大于0.9),而非线性模型中二者的相关度分别为0.924和0.883;考虑各因素交互作用下,THMs和HAAs生成的线性模型的相关度均为1,进一步改善了拟合效果.建立的快速预测上述消毒副产物生成的新方法,可为完善检测条件制约下饮用水安全风险管理提供理论依据.     

饮用水中氯代乙酰胺的细胞毒性和遗传毒性

通过细胞增殖实验、单细胞凝胶电泳实验、细胞凋亡实验和细胞周期阻滞实验分别测定了3种氯代乙酰胺(CAcAms)的细胞毒性和遗传毒性,同时结合饮用水中CAcAms的实际浓度水平,分析了3种CAcAms在饮用水中的毒性风险.结果表明,一氯乙酰胺(MCAcAm)在饮用水厂中的浓度低于二氯乙酰胺(DCAcAm)和三氯乙酰胺(TCAcAm),但由于MCAcAm的毒性较大,其在饮用水厂中的毒性风险高于DCAcAm和TCAcAm.相对于氯消毒,氯胺消毒后的饮用水中CAcAms的浓度较高,从而CAcAms造成的细胞毒性和遗传毒性风险也较高.     

水华期水体中DOM组成及其消毒副产物生成潜能

以太湖水华期原水为实验水样,初步研究水华期水体中溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)的组成及其消毒副产物生成潜能(DisinfectionBy-Products Formation Potential,DBPFP).利用XAD-8大孔树脂,将水体中DOM分离为亲水性物质(Hydrophilic Substances,HIS)、疏水碱性物质(Hydrophobic Bases,HOB)、疏水酸性物质(Hydrophobic Acids,HOA)、疏水中性物质(HydrophobicNeutrals,HOB).4种DOM组分的溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)浓度分布情况为:HIS最高为10.2mg/L,占原水DOC浓度的72.86%.不同DOM组分的DBPFP实验表明,HIS的三卤甲烷生成潜能(Trihalomethanes FormationPotential,THMFP)和卤乙酸生成潜能(Haloacetic Acids Formation Potential,HAAFP)分别占4种DOM消毒副产物生成潜能之和的63%和31.25%,为主要的消毒副产物前体物.由于HIS为水华期水体中DOM的主要组分,且具有DBPFP高、不易在水处理过程中去除的特点.因此进一步考查了不同氯化条件(氯化剂用量、氯化时间、水体pH值)对HIS氯化生成DBPs的影响.研究结果表明:DBPs生成量与氯化剂用量及氯化时间成正相关.pH对HIS氯化生成THMs和HAAs的影响并不相同.在实验所选取的pH范围之内,THMs生成量随pH的升高,呈逐渐增加的趋势,而HAAs产量却表现为先增加后减少.     

涂铁铝砂对水中有机物去除效果研究

在实验室条件下,以石英砂为载体,制备了涂铁铝砂.研究表明,涂铁铝砂的表面物理化学性质比石英砂滤料有很大改善：比表面积是原石英砂滤料的10倍,等电点时的pH值由0.2-2.2提高到8.8;表面粗糙,孔隙增多;对有机物的静态吸附效果由石英砂的8%提高到100%,过滤时对有机物的去除率由9.5%提高至45.2%,对藻类藻毒素的去除效果也明显优于石英砂滤料.进水有机物浓度、pH值、浊度和空床停留时间是涂铁铝砂去除有机物的主要影响因素.涂铁铝砂对有机物的去除效率随过滤时间会逐渐衰减,用0.5 mol.L的NaOH溶液再生,可以使其恢复对有机物的去除能力.最后分析了涂铁铝砂去除有机物的作用机理.     

无毒盐浴硫氰共渗工艺研究

研究了40Cr钢无毒盐浴硫氰共渗中硫氰酸根浓度、处理时间、共渗层组织与常规性能(σb、σs、αk)及耐磨性能的关系。     

Modeling of Biofiltration Process in Drinking Water Treatment

The aim of this research is to develop a representative model which simulates the performance of a biofilter used to treat drinking water.A steady-sate model is applied.The Monod-type substrate utilization is used,and the external and the internal mass transfer are neglected in this model.The model describes the process of substrate biodegradation,bacterial attachment onto filter media,and detachment of suspended bacteria.It simulates the natural organic matter (NOM) and biomass profiles in a biofilter as a function of filter depth and filtration velocity.The key biokinetic parameters k and KS are estimated through a special experiment.The results of the model testing show that the model prediction agrees well with the experimental data     

三级处理水中DOM在土壤含水层处理过程中的富集转化

在实验室研究了城市污水处理厂三级处理水中溶解性有机物(DOM)在模拟土壤含水层处理(SAT)土壤柱中的富集及转化.利用XAD-8/XAD-4树脂,将原状土、SAT土壤柱中不同深度土壤DOM分级为疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPI-A)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).SAT对三级处理水中DOM的去除主要表现在土壤吸附及土壤生物降解两个方面,其中微生物对DOM的降解作用主要发生在土壤柱顶部0—0.50m段(尤其是0—0.25m段),而土壤对DOM的吸附作用则贯穿于整个土壤柱.三级处理水中HPO-A、HPO-N及TPI-A在土壤柱上部(特别是土壤柱0—0.50m)大量吸附而富集,表层生物对该组分相对较低的降解使得其在土壤柱0—0.25m段达到吸附饱和,并均于0.25m处达到最大;而TPI-N及HPI由于较易于生物降解,故其DOC在土壤柱顶部达到最高.三级处理水回灌过程中土壤DOM及其分级组分三氯甲烷生成势(THMFP)、紫外254nm处吸光度(UV-254)和比三氯甲烷生成势(STHMFP)均出现增长,其中HPO-A、HPO-N及TPI-A增幅相对较大;但各组分10%—30%的STHMFP增幅与其对应的THMFP及UV-254相比增幅较小.FT-IR结果表明三级处理水在SAT处理过程中改变了土壤DOM结构.