NaClO重复清洗膜污染效能及卤代副产物生成研究

以过滤二沉池出水后受污染的超滤膜为研究对象,考察NaClO溶液对污染膜重复清洗后超滤膜的截留效果、NaClO的清洗效能及清洗过程中毒性副产物的累积情况。结果表明,NaClO溶液重复清洗会导致膜损伤,进而导致超滤膜对TOC和TP的截留率在NaClO溶液重复清洗6次后分别降低了65%和23%;同时膜通量恢复率随清洗次数增加整体呈现上升趋势。NaClO清洗液经多次使用后,剩余清洗液中大部分毒性氯代副产物会逐渐积累,如二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)、水合三氯乙醛(CH)、1,1-二氯丙酮(1,1-DCP)、二氯乙腈(DCAN)和三氯乙腈(TCAN);剩余清洗液中三氯甲烷(TCM)随着清洗次数增加呈现出先增高后逐渐稳定的趋势,而三氯乙烯(TCE)浓度则随清洗次数增加先增高后降低。

室内泳池水中8种芳香族氯/溴代消毒副产物的生成

消毒是泳池水处理过程中一项重要的工艺,而在消毒过程中消毒剂会与水中的有机质和无机离子发生反应生成消毒副产物(DBPs).近年来泳池水DBPs引起人们越来越多的关注.本研究以8种高毒性芳香族氯/溴代DBPs(2,4,6-三氯苯酚、2,4,6-三溴苯酚、3,5-二氯水杨酸、3,5-二溴水杨酸、3,5-二氯-4-羟基苯甲醛、3,5-二溴-4-羟基苯甲醛、2,6-二氯-4-硝基苯酚、2,6-二溴-4-硝基苯酚)为研究对象,评估了它们在5个室内泳池水及其消毒源水自来水中的浓度水平,测定了各类水质参数,并对水质参数与8种芳香族氯/溴代DBPs的浓度进行了相关性分析.结果表明,泳池水中自由余氯、氯胺、Br-、I-、各形态氮(总氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮)、DOC及UV254等指标均普遍高于其源头自来水,且不同消毒方式的泳池水在这些水质参数上也呈现出一定的差异.在5个泳池水中,8种芳香族氯/溴代DBPs均有检出(检出限在0.08—0.64 ng·L^-1之间),且各泳池水中芳香族Cl-DBPs浓度明显高于Br-DBPs.无论是芳香族Cl-DBPs还是Br-DBPs,在臭氧和氯联合消毒的泳池水中的浓度均要低于只用氯消毒的泳池水.不同月份8种芳香族氯/溴代DBPs浓度差异较大,但它们在泳池水中的浓度均低于自来水中的浓度.水质参数中Br-和I-浓度与多种芳香族氯/溴代DBPs的生成呈显著正相关.

氯离子影响热活化过硫酸盐降解苯酚的机理研究

地下水中广泛存在的氯离子(Cl-)会在自由基作用下生成氯活性物质,进而与污染物反应可能引发新的环境风险.为研究Cl-影响过硫酸盐(PS)高级氧化技术修复苯酚污染地下水的效果及机理,采用热活化PS氧化体系考察温度、PS浓度、初始pH及Cl-浓度对苯酚降解效果的影响,结合三维荧光平行因子分析(EEM-PARAFAC)查明苯酚降解过程中体系的光谱特征,借助气相色谱-质谱联用仪识别氯代有毒副产物的数量及种类,并揭示其降解机理.结果表明:(1)反应温度的升高和PS浓度的增加均可促进苯酚的降解,且降解过程符合伪一级动力学模型.(2)Cl-的存在会加速热活化PS对苯酚的降解,其降解效率随Cl-浓度的增加而提高,当Cl-浓度为10、25和50 mmol/L时,反应5 h后苯酚降解率为100%.(3)苯酚降解过程中反应体系的荧光特征可分为4种荧光组分(C1、C2、C3和C4),Cl-存在时,C1和C2组分的荧光强度降幅更大,C3和C4组分主要为苯酚降解产物的光谱特征,其中C3组分的荧光强度随反应时间延长呈先增强后降低趋势.(4)根据质谱测试结果,推断出Cl-存在时苯酚降解的可能机理,主要包括羟基化/氧化和氯化作用,其中生成的氯代有毒副产物包括2-氯苯酚、4-氯苯酚、2,4-二氯苯酚、氯氢醌、3,5-二氯儿茶酚、2,3-二氯-2-甲基丁烷和2-氯-4-甲基-2-戊醇.研究显示,Cl-会提升热活化PS对苯酚污染地下水的修复效率,但也会因氯化作用生成氯代有毒副产物.

市政污水二级出水中溶解性有机质在紫外/氯处理过程中的转化特性

紫外/氯高级氧化技术是一种新型的水处理技术,可有效氧化去除多类有机污染物,但目前较为缺乏紫外/氯处理真实污水过程中溶解性出水有机质(dEfOM)转化特性的研究.采用紫外光谱、荧光光谱和傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICRMS)探究了两个市政污水二级出水中dEfOM在紫外/氯处理过程中的转化特性,同时对该过程中形成的氯代副产物(Cl-BPs)进行了分析.结果表明,紫外/氯可以有效去除d Ef OM中的芳香族化合物和荧光物质,且大部分物质只是发生了化学转化而非矿化,其中主要荧光组分蛋白质最先发生反应;部分CHOS类物质发生降解并生成CHO类物质,该过程优先去除大分子不饱和及还原性物质,并生成小分子饱和及氧化性物质.此外,紫外/氯处理使得三卤甲烷和卤乙酸的产生量明显增加,处理后的两个二级出水中分别检测出255种和133种Cl-BPs.利用分子质量差异分析共鉴别出了12对基于亲电取代和43对基于加成反应的前体物-反应产物对.本研究可为紫外/氯技术的实际水处理应用提供基础信息参考.