饮用水卤代消毒副产物及其控制技术研究

论述了饮用水卤代消毒副产物(三卤甲烷和卤乙酸)的研究现状,分析了其对人类健康的危害,介绍了去除副产物的各种有效途径,并展望了今后的研究方向。

膜-紫外/氯组合工艺中微量有机污染物的去除及卤代消毒副产物的生成

本研究探究了膜-UV/氯组合工艺对污水二级出水中23种微量有机污染物(TrOCs)的降解动力学和降解机制,并考察了该组合工艺中卤代消毒副产物(X-DBPs)的生成及其生成潜能(X-DBPsFP),同时对处理后水样的细胞毒性和基因毒性进行了评估.结果表明,膜预处理能有效促进UV/氯体系中TrOCs的降解,且纳滤(NF)比超滤(UF)的促进效果更明显.相比于UF,NF截留更多的溶解性有机质(DOM)从而更大程度地减弱了光屏蔽效应、对氯的消耗及对自由基的猝灭.研究发现TrOCs的降解机制可归为以下四类:HO·主导、活性卤素物种(RHS)主导、氯和RHS共同主导及氯主导.膜预处理能很好地削减X-DBPs的生成,其中UF和NF分别对卤代乙酰胺(HAMs)和三卤甲烷(THMs)的生成削减最明显,而NF对X-DBPs和X-DBPsFP的削减以及对水样毒性的削弱作用都远强于UF.此外,NF-UV/氯能显著去除X-DBPs的前驱体,从而有效控制后氯化过程水样细胞毒性和基因毒性的增强.研究结果推动了污水深度处理技术的发展并为相关研究提供了理论指导.

二氧化氯预氧化控制卤代消毒副产物研究

针对Z市某水厂卤代消毒副产物季节性超标风险,开展以二氧化氯替代液氯进行预氧化处理的中试研究。结果表明,在二氧化氯最佳投加量（0.6～0.9 mg/L）条件下,该方法可有效控制夏季高温时三卤甲烷超标风险,保证其副产物满足标准限值要求。同时,加入二氧化氯可强化对有机物、藻类等去除效果。本文研究结果可为二氧化氯预氧化的应用提供技术参考。

饮用水卤代消毒副产物检测技术研究进展

人类用水消毒是预防微生物疾病的必要措施,是在城市给水工艺中必不可少的一个环节。然而在消毒过程中,天然有机物(NOMs)与氯等氧化剂/消毒剂反应导致非均质结构的消毒副产物(DBPs)的形成。目前发现的DBPs中,卤代消毒副产物(X-DBPs)由于其对生物细胞的毒性而被广泛关注。这些X-DBPs往往比氯代类似物的毒性更大,一般具有"三致"作用,带来严重的健康风险,采取一定的方法对其进行严格控制是十分有必要的。由于X-DBPs特性的可变性,用单一技术检测并且消除饮用水中的DBPs是不可能的。因此,近些年来针对X-DBPs的检测以及去除方法的研究逐渐发展起来。对针对X-DBPs、目前具有较好应用前景的检测方法进行综述,并对X-DBPs未来的研究方向进行展望。

经氯胺消毒的高溴碘水体中极性卤代消毒副产物的生成及鉴定

本研究以中国南方某沿海地区易受海水入侵影响的自来水厂和污水处理厂出水为研究对象,通过建立基于液液萃取与超高效液相色谱/电喷雾电离-三重四级杆质谱的分析方法,快速选择性地检测这类含高质量浓度溴离子、碘离子的水体在氯胺消毒过程中生成的极性卤代消毒副产物。结果表明,通过设置子离子m/z79/81和m/z 127,对母离子进行扫描,在氯胺消毒后的2种水样中检测出了10种极性溴代消毒副产物和19种极性碘代消毒副产物。通过对同位素丰度比和子离子碎片的分析,首次提出了2种溴代消毒副产物和4种碘代消毒副产物的分子结构。此外,对比自来水厂和污水厂出水的总离子强度可以发现,污水厂出水中生成的极性卤代消毒副产物,特别是卤代含氮消毒副产物的种类和数量显著高于自来水厂出水。

饮用水中卤代苯酚类消毒副产物的生成条件研究

近年来,基于超高效液相色谱/电喷雾电离三重四级杆质谱技术,在饮用水中发现了33种新型卤代苯酚类消毒副产物,它们具有比链状消毒副产物更高的致癌、致畸、致突变作用,其降解后会产生三卤甲烷和卤乙酸类消毒副产物,因此受到了极大关注。为饮用水消毒过程中更好的控制其生成,本研究在实验室模拟氯消毒过程,研究了溴离子和消毒时间对其生成影响。结果表明溴离子浓度越高,生成的溴代苯酚类消毒副产物越多;消毒时间越长,生成的多卤代苯酚类消毒副产物越多。

饮用水消毒副产物控制研究进展

近年来广泛应用的氯消毒技术产生的卤代消毒副产物问题突出,由氯胺消毒、臭氧消毒等引入的新型副产物——亚硝胺类物质危害性更甚。消毒副产物的存在影响了饮用水的安全性并引起公众关注。简述了卤代消毒副产物及亚硝胺类副产物的产生,总结了近年卤代消毒副产物及NDMA的控制技术,并对日后饮用水消毒副产物控制研究提出展望。

饮用水中卤代含氮消毒副产物检测及生成研究进展

饮用水中卤代含氮消毒副产物(N-DBPs)是一类具有致癌、致畸、致突变等“三致”特性的消毒副产物。调研总结了世界范围内饮用水中卤代N-DBPs浓度水平及分布情况,汇总分析了卤乙腈、卤代硝基甲烷、卤代乙酰胺等前处理技术以及检测方法,系统比较了三类卤代N-DBPs的主要前体物和生成机制,提出了饮用水中卤代N-DBPs在检测分析与生成控制等方面的未来研究方向。

城市污水处理过程中微量有机物的去除转化研究进展

对城市污水中的有机污染物种类进行了总结,重点对城市污水中的微量有机污染物如药品及个人护理用品(PPCPs)、雌激素、卤代消毒副产物和亚硝基二甲胺(NDMA)等物质的来源、毒理性以及在常规污水处理工艺中的去除转化情况进行了综述。提出以微量有机污染物控制为目的各种污水深度处理工艺的优化组合,将会是污水回用领域研究的主要方向。