O_3-BAC深度处理工艺对有机物及三氯乙醛生成潜能的去除

以我国南方某O_3-BAC深度处理工艺水厂为研究对象,对工艺过程中有机物及三氯乙醛生成潜能(CHFP)进行每月一次为期1年的监测,同时对温度较高的夏季水样予以极性分离,以明晰O_3-BAC深度处理工艺对有机物及CHFP的去除能力与工艺过程中有机物的极性变化等。结果表明,O_3-BAC深度处理工艺原水TOC、UV_(254)、CHFP均呈现一定的季节性变化趋势,高温季节(4~9月)相对较高,范围分别为1.03~2.13mg/L、0.024 1~0.053 5cm^(-1)、17.49~41.40μg/L;O_3-BAC深度处理工艺对TOC、UV_(254)、CHFP去除率范围分别为31.54%~58.83%、46.59%~79.53%、46.20%~75.24%,混凝沉淀和BAC单元在去除有机物和CHFP中起主要作用。此外,臭氧化作用增加了亲水性有机物含量使CHFP升高,同时亦强化了BAC单元对CHFP的去除作用。

O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺对三氯乙醛生成潜能的去除

为提升O_3-BAC深度处理工艺水厂控制三氯乙醛(CH)超标风险能力,以我国南方某水厂常规工艺砂滤池出水和CH典型前体物水溶液为研究对象,分析H_2O_2投加量对O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺削减三氯乙醛生成潜能(CHFP)效能及有机物组成的影响,并确定最佳的工艺参数及CHFP削减机制。结果表明,O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺去除CHFP的最佳工艺参数:H_2O_2/O_3摩尔比为0.5(O_3投加量为1.5mg/L),此条件下,BAC工艺单元对砂滤出水、腐殖酸、蛋白质及天冬氨酸水溶液CHFP的去除率分别为79.10%、67.12%、70.36%和77.82%,其中,与单独投加1.5mg/L O_3相比,对砂滤出水CHFP的削减效能提高24.91个百分点。此外,H_2O_2的投加,通过增加O_3氧化后水体亲水性有机物浓度,进而强化BAC工艺单元对砂滤出水及CH典型前体物水溶液的CHFP去除。

UV/H2O2工艺对三氯乙醛及其生成潜能的控制

以我国南方某水厂沉后水为研究对象,使用UV/H2O2中试装置,研究了该工艺对三氯乙醛（CH）、三氯乙醛生成潜能（CHFP）的控制效果,并分析了其控制CH前体物的机制。结果表明,UV/H2O2工艺对CHFP的控制效果受紫外剂量和双氧水质量浓度的影响较大,随双氧水质量浓度增大CHFP先减小后增大,双氧水质量浓度为10mg/L时CHFP最小;随紫外剂量增大CHFP逐渐减小。UV/H2O2控制CHFP的机制是将水体中的芳香性蛋白质类物质和微生物代谢产物类物质氧化降解或转化为其他非CH前体物的物质。UV/H2O2工艺对CH有很好的控制效果,CH去除率随双氧水质量浓度增大而先增大后减小,双氧水质量浓度为12 mg/L时CH去除率最大;CH去除率随紫外剂量增大而不断增大,紫外剂量大于1 200 m J/cm^2时CH去除率增势趋于平缓。

卤代醛/酮消毒副产物的生成潜能及其前驱物的结构特征

卤代醛和卤代酮类消毒副产物因具有"致畸、致癌、致突变"作用而倍受关注.对卤代醛/酮类消毒副产物控制及其前体物识别对饮用水安全保障具有重要意义.以大分子酸、疏水性酸、芳香族类亲水酸、亲水酸、糖类和氨基酸6类共14种常见有机物为对象,研究了不同有机物在氯化消毒过程中的卤代醛/酮生成潜力.结果表明,富里酸、柠檬酸、苹果酸、L-苏氨酸和L-天冬酰胺具有较高的卤代醛/酮生成势.有机物生成卤代醛/酮的过程包括2个阶段:前体物首先经氧化、脱羧等过程生成乙醛和丙酮,乙醛和丙酮被逐步氯代而生成氯代醛和氯代酮.实际水体的消毒实验表明,卤代醛/酮的生成势与水样中有机物的浓度无必然联系,但与水样中醇羟基及羰基官能团的含量呈正相关(R^2=0.69—0.98).

典型南方水源溶解性有机物荧光特性变化与去除

于2014年4—9月,研究我国一典型南方水源溶解性有机物（DOM）的荧光特性变化与去除情况,同时分析了DOM荧光组分与三氯乙醛生成势（CHFP）的相关性。结果表明,该水源DOM主要以芳香性蛋白质类物质组成,溶解性微生物代谢产物类物质、富里酸类物质和腐殖酸类物质含量逐渐增加;5个荧光区域的积分体积（ΦⅠ,n、ΦⅡ,n、ΦⅢ,n、ΦⅣ,n和ΦⅤ,n）所占总体积（ΦT,n）平均比例依次为：13.55%、27.53%、25.00%、16.02%和17.91%;原水DOM的CHFP范围为27.06～81.20μg/L,平均值为46.60μg/L,三氯乙醛（CH）前体物含量与水体中溶解性微生物代谢产物类物质相关性最好;与常规处理工艺相比,O3/BAC深度处理工艺对于溶解性微生物代谢产物类物质的去除率大幅提高,更有利于CH的控制。

常规处理工艺对有机物及三氯乙醛生成潜能的去除

以我国南方某常规处理工艺水厂为研究对象,对工艺过程中有机物及三氯乙醛生成潜能(CHFP)进行为期一年每月一次的监测,同时对温度较高的夏季水样予以极性分离,以明晰常规处理工艺对有机物及CHFP的去除能力与工艺过程中有机物的极性变化等。结果表明,原水TOC、UV_(254)、CHFP均呈现一定的季节性变化,高温季节(4月—9月)相对较高,分别为1.04~3.15mg/L、0.023 4~0.057 7 cm^(-1)、24.29~43.43μg/L;常规处理工艺对TOC、UV_(254)、CHFP的去除率分别为26.00%~59.68%、35.25%~77.20%、34.12%~77.05%,混凝沉淀是去除有机物和CHFP的主要工艺单元;常规处理工艺对亲水性有机物的去除作用弱于疏水性有机物,是其对CHFP去除作用较弱的原因。

活性炭-超滤深度处理工艺对三氯乙醛生成潜能的影响及其对饮用水中有机物的去除

以我国南方某活性炭-超滤深度处理工艺水厂为研究对象,对工艺过程中三氯乙醛生成潜能(CHFP)及相关有机物指标进行为期1年每月1次的监测,以明晰活性炭-超滤深度处理工艺对CHFP及有机物的去除能力。结果表明:原水CHFP均呈现一定的季节性变化趋势,高温季节(5—9月)相对较高,范围为15.50~64.00μg·L^(-1),活性炭-超滤深度处理工艺对CHFP、TOC、CODMn和UV254去除率范围分别为37.42%~69.12%、25.25%~66.71%、27.33%~61.25%和21.80%~72.46%,平均去除率分别为54.51%、39.21%、45.04%和42.91%;混凝沉淀单元在CHFP和有机物指标去除中均起主要作用,炭滤单元对TOC有较好的去除作用,超滤单元对CHFP和CODMn有较好的去除作用。建议水厂设计与运行中将臭氧与活性炭滤池联合使用,以协同去除CHFP和有机物,进一步提高供水水质。

化学预氧化/混凝沉淀工艺对三氯乙醛生成潜能的去除

以南方某微污染水源水为研究对象,分析了不同化学预氧化/混凝沉淀工艺对三氯乙醛生成潜能(CHFP)的去除作用,以找出合适的化学预氧化方式及其最佳投加量,为三氯乙醛(CH)的控制提供指导。结果表明,与混凝沉淀工艺联用,能够有效去除CHFP的化学预氧化药剂有:KMnO_4、ClO_2、H_2O_2和O_3,其最佳投量分别为0.4、0.5、3和0.5 mg/L,对CHFP的去除率分别为78.73%、75.59%、77.82%和74.83%;ClO_2和O_3预氧化在较大的投加量条件下,经混凝沉淀后CHFP增加,而KMnO_4和H_2O_2预氧化在较大投加量条件下,经混凝沉淀后对CHFP的去除作用明显;臭氧/过氧化氢(O_3/H_2O_2)预氧化使CHFP增加,不适用于常规工艺中对CH的控制。

预紫外/混凝沉淀控制低浊高藻水三氯乙醛生成潜能

以深圳地区某低浊高藻原水为研究对象,分别考察了单独紫外及预紫外/混凝沉淀组合工艺对三氯乙醛生成潜能(CHFP)的控制效果,以明确预紫外/混凝沉淀工艺控制CHFP的可行性,为水厂控制三氯乙醛(CH)提供参考。在单独紫外及紫外与混凝沉淀工艺联用条件下,对CHFP的去除率均随着紫外剂量的增加而增大,在紫外剂量为1 400 m J/cm^2时,对CHFP的去除率达到最大,分别为33. 61%、81. 56%;该地区原水中的溶解性有机物(DOM)以芳香性蛋白质类物质为主,且CH的前体物含量与芳香性蛋白质类物质和溶解性微生物代谢产物关系密切,单独紫外对DOM有较好的去除效果,对荧光区域Ⅳ所表征的溶解性微生物代谢产物的去除率最高,为40. 64%;相比单独混凝沉淀对CHFP的去除率(55. 37%),紫外与混凝沉淀联用工艺对CHFP的去除率提高了26. 19%,这说明预紫外有很好的助凝效果;预紫外/混凝沉淀工艺对荧光区域Ⅳ物质的去除率最高,为35. 2%。