污水氯消毒过程中有机氯胺的生成及其影响

消毒是保证污水再生利用水质安全的必要措施,氯消毒是最常用的消毒方法。在氯消毒过程中,污水中的含氮有机物与氯反应会生成有毒有害的有机氯胺。国外很早就开始了对有机氯胺的研究,而国内对有机氯胺的关注较少。有机氯胺在一定条件下可以在自然水体中长时间稳定存在,部分有机氯胺在脱氯时不易被亚硫酸钠脱除。有机氯胺一般具有一定的生物毒性,而且一些有机氯胺也是致癌消毒副产物的前体物质,对水中的生物以及人体健康会产生毒害作用。消毒过程中有机氯胺的生成不仅会降低消毒效果,而且也会影响水体中余氯的测定。

青草沙原水不同亲疏水组分氯化过程中的有机氯胺生成与转化特性

有机氯胺是由水中溶解性有机氮类物质经氯(胺)化消毒后,其氨基上的H被Cl取代后生成的一类消毒衍生物。有机氯胺是一种氯(胺)化消毒过程中的中间产物,是其它毒性更大的消毒副产物(DBPs)的前体物。本研究通过对比青草沙原水中不同亲疏水组分氯化过程中有机氯胺的生成情况,探明了有机氯胺的前体物组成特性,同时明晰了各组分产生的有机氯胺与后续产生的新兴含氮消毒副产物(N-DBPs)的转化关系。研究发现青草沙原水中弱疏水性物质最易生成有机氯胺,最大浓度为1.18 mg/L;随氯化反应进行,有机氯胺浓度与N-DBPs生成浓度总体成反比;强疏水性物质生成N-DBPs最多,主要为二溴一氯硝基甲烷(DBCNM),最大浓度为87.22μg/L。

氯化过程次生有机氯胺的稳定性及其与酚类化合物的反应活性

氯消毒过程中,氯会与水中的溶解性有机氮反应生成有机氯胺.本文研究了以脂肪胺、氨基酸和酰胺为前体物次生有机氯胺的稳定性及其与酚类化合物的反应活性.结果表明,以乙胺、甘氨酸、尿素为前体物生成的有机氯胺在接近中性p H条件下可稳定存在.有机氯胺与间苯二酚、邻苯二酚的反应活性高于苯酚.在20℃、p H 8的反应条件下,对于间苯二酚,反应活性遵循:N-氯代乙胺(二级反应速率常数k=1.82×10^(-1)L·mol^(-1)·s^(-1))>N-氯代甘氨酸(k=7.05×10^(-2)L·mol^(-1)·s^(-1))>无机一氯胺(k=5.25×10^(-2)L·mol^(-1)·s^(-1))>N-氯代尿素(k=4.21×10^(-3)L·mol^(-1)·s^(-1));对于邻苯二酚,反应活性遵循:N-氯代尿素(k=1.28×10^(-1)L·mol^(-1)·s^(-1))>无机一氯胺(k=6.10×10^(-2)L·mol^(-1)·s^(-1))>N-氯代乙胺(k=3.96×10^(-2)L·mol^(-1)·s^(-1))>N-氯代甘氨酸(k=2.88×10^(-3)L·mol^(-1)·s^(-1)).随p H值升高(p H 6~10),N-氯代乙胺与间苯二酚、N-氯代尿素与邻苯二酚的k增大.尽管有机氯胺通常被认为是“伪氯胺”,但以胺类、尿素为前体物的有机氯胺与酚类化合物的反应活性高于无机一氯胺,因此,氯化水处理过程中次生有机氯胺可与水中基质反应,影响水质安全,需予以关注.

自来水消毒过程中有机(伪)氯胺生成规律研究

有机(伪)氯胺存在会导致自来水厂出水及管网水中实际消毒剂余量被高估,从而带来水质生物安全风险。系统研究了不同类型有机物在氯(胺)化消毒过程中有机(伪)氯胺生成变化特性,探索了出厂水和管网水中有机氯胺的存在规律。研究发现,氯化消毒较氯胺消毒更容易产生有机(伪)氯胺;藻源有机物有机氯胺的产生量远高于腐殖质和富里酸,其在氯化过程中单位DOC的生成量可达0.27mg Cl2/L,且生成的有机氯胺占总氯百分比近80%;有机(伪)氯胺中氧化灭菌效能最差的一部分被定义为"无效氯胺",广泛存在于实际出厂水和管网水中,呈现夏秋季节明显较高,同时其浓度和所占比例随输水距离和停留时间增加而逐渐升高,末梢水中最高可占总氯浓度70%以上,致使供水管网末梢水存在有效消毒剂余量不足的潜在风险。

有机氮类化合物对氯消毒影响研究

受污染饮用水水源中都含多种有机氮类化合物,会对氯消毒效果产生影响.试验采用有机氮类化合物甘氨酸、亮氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸和甲胺,研究了有机氮类化合物浓度和pH值对消毒效果的影响.结果表明,有机氮类化合物都会和自由氯迅速反应生成大量的有机氯胺,使消毒效果显著下降;不同有机氮类化合物对氯消毒效果的影响有很大差异,半胱氨酸的影响最为明显,使得氯几乎丧失消毒能力.因此,对有机氮类化合物的含量和去除应考虑改善氯的投加方式或氯消毒工艺,建立安全有效的消毒方法.

采用在线氯胺分析仪,实现氯胺消毒自动控制

一、前言给水处理工艺中的消毒环节就是为了降低微生物风险而设的。一般将灭活水中绝大部分病原体,使水的微生物水平满足人类健康要求的技术称为消毒,其含义为:清除或杀灭病原微生物及其它有害微生物,使其达到无害的程度。

微生物杀灭效果试验中的游离氯转化研究

在实验室研究游离氯灭活微生物的试验中发现,由于试验体系中有机氮的存在,投加游离氯消毒后,游离氯会迅速与之反应转化为无消毒作用的有机氯胺.在对大肠杆菌、铁细菌、铜绿假单胞菌的研究中均发现同样的问题,投加2 mg.L-1的游离氯消毒剂对初始菌浓度为108CFU.mL-1的大肠杆菌进行灭活试验,反应5 min后游离氯就已经为0,而一氯胺和二氯胺的量分别为0.92 mg.L-1和0.4 mg.L-1.为了降低有机氮的干扰,采用多次离心纯化菌液、膜过滤纯化菌液和增加受试菌液的稀释倍数的方法进行测试,发现当菌液浓度降至105CFU.mL-1以下时,游离氯转氯胺的比例可以明显降低;而2种纯化过程并不能分离菌液中的有机氮,进而改善试验中出现的游离氯转氯胺的现象.该结论也说明参加反应的有机氮应来源于细菌自身的细胞物质,有机氮的干扰在消毒的相关研究中需要引起关注.

金泽水库原水预加氯在迁移中的形态变化

金泽水库水源地原水水质变化幅度大,为达到上海市高品质饮用水的目标,需通过预处理来改善原水水质。文中主要研究预氯化后原水在迁移输送过程中氯的形态变化。结果表明:出水余氯为0.3 mg/L时,有机氯胺生成量最小,能够使有效氯的比例达到最高值;原水中的氨氮含量越高,迁移过程中余氯衰减越慢;随着迁移距离的增加,余氯中有机氯胺的比例不断上升。