改性活性炭吸附饮用水中三氯硝基甲烷的研究

为提高活性炭对三氯硝基甲烷(TCNM)的去除效率,采用NaOH对颗粒活性炭(GAC)进行改性.分别采用比表面积孔径分布测定仪、扫描电镜、傅里叶红外变换光谱等仪器及Boehm官能团滴定法,对改性前后活性炭的表面理化性质进行表征.并在不同反应条件下,考察活性炭改性前后吸附饮用水中TCNM的效果.结果表明:对于10μg/L的TCNM溶液,吸附剂投加量为0.3g/L时,NaOH-GAC的吸附去除率为87%,是GAC的1.71倍.吸附剂对TCNM的吸附过程大致分为快速阶段、慢速阶段和动态平衡阶段.GAC吸附TCNM溶液的吸附平衡时间为36h,NaOH-GAC吸附TCNM溶液的吸附平衡时间为6h.GAC和NaOH-GAC吸附TCNM的快速吸附阶段均符合一级反应动力学规律.

臭氧/双氧水/紫外光联用降解饮用水中溴氯乙腈的试验研究

为减少饮用水氯化消毒过程中产生的含氮消毒副产物溴氯乙腈(BCAN),降低其潜在的致癌风险,分别采用臭氧(O3)、双氧水(H2O2)和紫外光(UV)及其联合工艺,考察了不同试验条件下BCAN的降解效果及影响因素,并探讨了其降解机制和动力学规律。结果表明,O3、H2O2和UV工艺对BCAN降解效果都不理想,UV/H2O2和UV/H2O2/O3联合工艺可以较有效地降解水中的BCAN。在BCAN初始质量浓度为20μg/L、紫外光强为31μW/cm2、H2O2质量浓度为40 mg/L、O3质量浓度为7.9mg/L条件下,反应进行120min后,UV/H2O2联合工艺与UV/H2O2/O3联合工艺对BCAN的降解率分别为77.50%、94.05%。UV/H2O2/O3联合工艺对BCAN的降解效果比UV/H2O2联合工艺更好,UV/H2O2和UV/H2O2/O3联合工艺降解BCAN均符合一级反应动力学规律。

零价铁去除饮用水中BCAN的研究

为降低氯消毒过程中产生的饮用水消毒副产物(DBPs)带来的危害,采用零价铁去除饮用水中含氮消毒副产物BCAN,考察了不同反应条件下BCAN的去除效果及其影响因素,探讨了其去除机理及动力学规律.结果表明:零价铁对BCAN去除效果较好,当BCAN的初始质量浓度为20μg/L时,零价铁投加量为15g/L,经过180min反应后,去除率达到71.8%.随着零价铁投加量的增加,BCAN去除率明显提高;BCAN去除效率随着温度的升高逐渐提高;初始浓度对零价铁去除BCAN效果影响不大.零价铁去除BCAN的反应与一级反应动力学规律相符合.

饮用水中含氮消毒副产物三氯硝基甲烷的形成过程和影响因素

采用气相色谱/质谱法,选择甲基叔丁基醚为萃取剂,1,2-二溴丙烷为内标物,建立了含氮消毒副产物三氯硝基甲烷(TCNM)的测定方法.以甲胺为前体物,考察了饮用水氯化消毒过程中三氯硝基甲烷(TCNM)的生成过程及影响因素.结果表明,pH在碱性条件下TCNM的生成量比中性和酸性条件下高,TCNM的生成量随着pH的增大而逐渐提高.在投氯量2～8mmol·L-1的范围内,TCNM的生成量随着投氯量的增加而提高,当投氯量由8 mmol·L-1增加到12 mmol·L-1时,因自由氯的浓度较高,甲胺还通过其它路径发生反应生成了腈类和醛类,从而使TCNM的生成量降低.在甲胺投加量0.5～4 mmol·L-1的范围内,TCNM的生成量随着甲胺和氯胺的投加量的增加而提高.在10～30℃范围内,温度对甲胺生成TCNM的影响较明显,温度越高,TCNM的生成量越高.甲胺氯化形成TCNM的过程符合亲电反应的机制,HClO和ClO-可以作为亲电试剂进攻甲胺最终形成TCNM.

Fe/Cu催化还原降解饮用水中溴氯乙腈的性能研究

为了降低饮用水在氯消毒过程中产生的消毒副产物(DBPs)溴氯乙腈(BCAN)对人体带来的健康危害,采用Fe/Cu催化还原的方法降解饮用水中低浓度的BCAN,考察了BCAN的降解效果和其影响因素,探讨了其降解机制及动力学规律.结果表明,Fe/Cu具有更强的还原降解BCAN的能力,与零价铁相比,Fe/Cu(质量比为10∶1)的降解效率是其1.5倍.随着Fe/Cu投加量的增加,BCAN的去除率有明显的提高,对于初始浓度为20μg·L-1的BCAN溶液,当Fe/Cu(质量比为10∶1)投加量由5g·L-1增加到10 g·L-1,反应150 min后,去除率由51.1%增加到89.5%.BCAN降解效率随着温度的升高逐渐提高,BCAN初始浓度的变化对Fe/Cu去除BCAN的去除效果影响不大,Fe/Cu降解BCAN符合一级反应动力学规律.

UV/H_2O_2/O_3联用降解饮用水中的三氯硝基甲烷

分别采用O3、H2O2、UV及其联用技术降解饮用水中的含氮消毒副产物三氯硝基甲烷(TCNM),考察了不同反应条件下对TCNM的降解效果及其影响因素,并探讨了其降解机理。结果表明,单独O3、H2O2和UV工艺对TCNM的去除效果不理想,而UV/H2O2和UV/H2O2/O3组合工艺能够有效去除TCNM。当TCNM初始浓度为20μg/L、紫外光强为31μW/cm2、H2O2投加量为15 mg/L、臭氧投加量为10 mg/L时,反应150 min后,UV/H2O2、UV/H2O2/O3组合工艺对TCNM的去除率分别为82.26%和97.28%,两种工艺对TCNM的降解均符合一级反应动力学。