含碘水折点加氯过程中消毒副产物的生成影响机制

文中重点考察含碘水折点加氯过程中消毒副产物(DBPs)的生成特性,包括常规含碳类DBPs(C-DBPs)和新型含氮类DBPs(N-DBPs)。旨在通过探索不同碘离子浓度(I^-)、溴碘摩尔比(Br^-/I^-)、天然有机物(NOM)浓度以及pH条件下C-DBPs和N-DBPs的生成趋势,寻求一种最佳的氯投加方式,从而减少消毒副产物的生成。试验研究结果表明,当水中只存在I^-时,沿折点加氯曲线生成的C-DBPs和N-DBPs主要是三氯甲烷(TCM)和二氯乙腈(DCAN),且随着加氯量的增加,TCM和DCAN生成浓度均逐渐增加,折点以后浓度增加更明显。当加氯量一定时,随着I^-浓度的升高,TCM和DCAN生成量反而略有下降。而当水中同时含有Br^-、I^-时,折点加氯过程中会额外产生多种具有更高细胞毒性的溴代C-DBPs[二溴一氯甲烷(DBCM)、一氯二溴甲烷(CDBM)和三溴甲烷(TBM)]和溴代N-DBPs[一溴一氯乙腈(BCAN)和二溴乙腈(DBAN)]。随着Br^-/I^-增加,TBM和DBAN浓度逐渐升高并成为主要DBPs。随着NOM浓度升高,TCM和DCAN生成量增大并逐渐饱和。pH不仅会影响折点加氯过程中氯形态变化,还会影响DBPs的生成,其中pH值=6.0时TCM生成量最少,pH值=8.0时DCAN生成量最少。

顺序氯化消毒对微污染原水消毒副产物控制研究

针对某市备用微污染水源水,研究了在短时游离氯后转氯胺的顺序氯化消毒工艺下的消毒副产物生成特性,并探究了消毒方式、加氨转化时间、氯胺比和p H对消毒副产物(DBPs)生成量的影响。结果表明,顺序氯化组合工艺能够大大降低消毒过程中目标含碳消毒副产物(C-DBPs)和含氮消毒副产物(N-DBPs)的生成量,优化的加氨转化时间应控制在30 min内,适宜的氯氮质量比在1/5~1/3;组合工艺中产生的C-DBPs和N-DBPs受p H的影响较复杂,由短时游离氯和转氨后氯胺消毒两部分组成,前者DBPs生成量随p H的升高而增加,后者随p H的升高而降低,整体工艺随p H的升高由前10 min自由氯对DBPs生成量的贡献越大。

原水输水管道中消毒副产物生成势的影响因素

研究太湖流域某水厂原水输送管道沿程消毒副产物的生成势变化,并利用皮尔逊相关性分析其影响因素。结果表明:三氯甲烷生成势最高,二氯乙醛生成势最低;总生成势由高到低依次为三卤甲烷类、卤乙酸类、卤乙醛类;氯代副产物生成势的质量浓度约为溴代副产物的6.25倍;除二氯乙酸外的消毒副产物生成势出水相较于进水升高了18.61%~664.22%。此外,预氯化管段中各类副产物生成势及沿程升高比例基本高于未加氯管段,两管段变化趋势基本一致。温度与除一氯二溴甲烷外的三类甲烷类副产物生成势呈正相关;氨氮与各类副产物总生成势呈负相关;DOC与三卤甲烷类副产物生成势呈良好正相关,但与卤乙酸和卤乙醛类副产物生成势相关性不强,因而其可能适宜作为三卤甲烷生成势的指标;管道停留时间与大多数消毒副产物生成势正相关性良好。

南水北调丹江口水库水氯(胺)化消毒副产物产生特性与消毒工艺对比

系统研究了南水北调中线工程水源——丹江口水库水在氯(胺)化消毒条件下,常规消毒副产物的产生特性,考察了消毒方式、消毒剂投加量、接触时间、p H和溴离子浓度等因素的影响,并对消毒工艺参数进行了优化.结果发现,丹江口水库水经氯化消毒可产生三氯甲烷、二氯一溴甲烷等常规含碳和较低浓度二氯乙腈、三氯硝基甲烷等含氮消毒副产物,而氯胺化消毒仅产生三氯甲烷和三氯硝基甲烷等消毒副产物(disinfection by-products,DBPs).自由氯消毒过程产生的各类型DBPs浓度约为氯胺消毒的7.5倍,短时自由氯转氯胺方式DBPs产生量介于两者之间;随着自由氯投加量增加,各类型消毒副产物均呈现增加趋势,投加量大于2 mg·L-1后DBPs增加量较少.随氯胺投加量增加,三氯甲烷生成量变化不大,投加量大于2mg·L-1后可产生三氯硝基甲烷等副产物.随反应时间延长,自由氯的衰减速率明显大于氯胺,同时消毒副产物增长量明显快于氯胺消毒.随着p H升高,自由氯消毒后三卤甲烷含量呈现增加趋势,而氯胺消毒后变化不明显.随溴离子浓度的增加,自由氯和氯胺消毒后副产物类型均向溴代DBPs转变,同时总生成量明显增加,自由氯消毒DBPs增长量明显大于氯胺消毒过程.丹江口水库水采用氯胺化消毒可以降低消毒副产物的生成风险,如采用自由氯消毒方式,水厂需根据实际常规处理工艺重点控制自由氯的投加量等参数.