高藻水处理过程中的加氯方式优化及藻源嗅味物质控制

针对高藻期水库水,研究了不同预氯化-消毒组合方式对常规工艺处理高藻水过程中污染物去除及藻源嗅味物质转化和去除的影响,以及预氯化-消毒组合方式对粉末活性炭吸附控制藻源嗅味物质效果的影响。结果表明,高藻水预氯化会使水中以非溶解态存在的2-甲基异莰醇(2-MIB)、土臭素(GSM)等藻源嗅味物质快速转化为溶解态。常规工艺能有效去除高藻水中的非溶解态嗅味物质,但对溶解态嗅味物质的去除效果十分有限;预氯化对常规工艺去除高藻水中2-MIB和GSM存在较大不利影响。粉末活性炭吸附能有效提升对2-MIB和GSM的去除效果,但预氯化会显著降低粉末活性炭吸附+常规工艺对2-MIB和GSM的总体去除效果。因此,对存在藻源嗅味物质的高藻水,不建议进行预氯化处理。

水中8种典型嗅味物质的氧化去除研究

针对水中8种典型嗅味物质,研究了次氯酸钠、高锰酸钾和臭氧等3种常见氧化剂对其的氧化去除效能。结果表明:次氯酸钠仅对3-甲基吲哚有明显的去除效果;高锰酸钾对1-辛烯-3-醇、β-环柠檬醛、2,4,6-三氯苯甲醚和3-甲基吲哚有一定的去除效果;臭氧能有效降解这8种典型嗅味物质,除2-MIB和土臭素的去除率在55%~70%外,其他嗅味物质的去除率均超过90%,是三者中最适宜用于去除典型嗅味物质的氧化药剂。对比不同臭氧投加量和不同反应时间下8种典型嗅味物质的去除效果发现,当嗅味物质浓度为200 ng/L左右时,臭氧的适宜投加量为2 mg/L,反应3~5 min后氧化反应基本实现平衡,去除效能达到稳定。

典型卤代酚类嗅味物质在预氯化及消毒过程中的生成与转化特性研究

针对含酚原水,研究了预氯化及消毒过程中4种典型卤代酚类嗅味物质的生成和转化特性。结果表明,含酚原水在预氯化过程中会生成2-溴酚、2,6-二氯酚、2,4-二溴酚、2,6-二溴酚等典型卤代酚类嗅味物质,其生成量随反应时间呈现先升高后降低趋势。4种卤代酚类嗅味物质是氯化过程的中间产物,预氯化能将其进一步转化为其他副产物。模拟水厂工艺处理含酚原水过程中,4种卤代酚类嗅味物质的浓度峰值均出现在预氯化阶段,且生成量受苯酚浓度和次氯酸钠投量影响较大;采用不同的预氯化-消毒组合方式对4种卤代酚类嗅味物质的最终剩余浓度影响不大;低浓度含酚原水经处理后水中2,6-二氯苯酚和2,6-二溴苯酚存在超出嗅阈值风险,高浓度含酚原水经处理后水中2,6-二氯苯酚、2,4-二溴苯酚和2,6-二溴苯酚存在超出嗅阈值情况。对于含酚或者含卤代酚类嗅味物质的原水,不建议直接进行氯化处理。

NaOH/PMS对MBR中空平板陶瓷膜的化学清洗特性

膜生物反应器(MBR)的不可逆膜污染是限制其长效稳定运行的关键因素,而传统次氯酸钠(NaClO)清洗可能加剧MBR系统后续膜污染。为此,针对中空平板陶瓷膜MBR提出了一种碱活化过一硫酸盐(PMS)的免氯化学清洗方法。在PMS浓度为1.0 mmol/L和NaOH浓度为0.03 mol/L时,化学清洗效率达到70.9%,优于相同条件下NaClO的清洗效果(60.6%)。NaOH/PMS体系可优先去除膜表面多糖、蛋白质等大分子物质,并有效剥离滤饼层,从而恢复膜通量。机理分析显示,NaOH/PMS体系中起主要清洗作用的活性物种为单线态氧(1O2)。NaOH/PMS体系的清洗液药剂成本约为1.11元/m3,是一种高效、清洁的陶瓷膜化学清洗方法。