紫外/过硫酸盐预氧化应用于地表水处理

梁子湖水源水夏季藻类污染严重,常规饮水处理工艺效果不佳。为提高常规工艺的出水水质,本实验在常规工艺前增加了紫外/过硫酸盐(UV/PS)预氧化措施。结果表明:UV/PS体系具有良好的预处理效果,最终出水浊度、叶绿素a和UV254的平均去除率在常规处理的基础上分别提升了9.96%、17.93%和12.60%;同时UV/PS预处理不会对出水pH、碱度、硬度、DOC、总铝等指标产生较大影响。

真空紫外活化过硫酸盐去除藻类胞外有机物

在水华爆发期间,藻类胞外有机物(EOM)在水体中累积,对水处理工艺和出水水质带来不容忽视的风险。EOM难以被常规净水工艺去除,且次生消毒副产物会显著影响供水水质,亟需开发高效的水处理技术来降解EOM。真空紫外(VUV)能够原位产生活性氧化物种(ROS)去除有机污染物,具有去除EOM的潜力。为此,采用真空紫外(VUV)活化过硫酸盐(PS)去除EOM,探究其处理效能、影响因素、反应机制和对消毒副产物(DBPs)生成的影响,并将其应用于天然含藻水处理。结果表明:VUV/PS体系能快速降解和矿化EOM,UV_(254)和DOC去除率分别为93.7%和74.1%;随PS投加量的增加,EOM的降解率显著增大,酸性条件可促进EOM的降解和矿化效率;水中共存的HCO_(3)^(-)和Cl^(-)会明显抑制VUV/PS体系对EOM矿化的效能,而NO_(3)^(-)的影响相对较小;由于VUV辐照促进了ROS的生成,VUV/PS体系中羟基自由基(HO^(·))和硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))浓度高于UV/PS体系;EOM在VUV/PS体系中的高效矿化主要归因于HO^(·)和硫酸根自由基SO_(4)^(·-),溶解氧通过促进以HO^(·)和SO_(4)^(·-)为主的ROS生成,可有效促进EOM的降解;经VUV/PS处理后,后续氯消毒过程中DBPs的生成量显著下降。VUV/PS体系在处理天然含藻水时能够明显降低水中的UV_(254)、DOC质量浓度以及DBPs生成量。

紫外/过硫酸盐预氧化强化混凝同步除藻和三氯酚

以铜绿微囊藻和三氯酚(TCP)为研究对象,探究了紫外/过硫酸盐(UV/PS)预氧化强化混凝技术同步除藻和TCP的效果。结果表明,经过UV/PS预氧化强化混凝沉淀以后,对OD680、Chl-a、浊度和TCP的去除率分别提高了66.2%、67.4%、51.7%和95.6%;UV/PS预氧化阶段最佳PS投加量为100 mg/L,最佳预氧化时间为10 min。机理分析发现,UV/PS预氧化可以破坏细胞的完整性,使藻细胞释放胞内有机物(IOM),并且能够进一步破坏核酸;同时,UV/PS预氧化还可以降低藻细胞表面的Zeta电位、改变细胞粒径,进而强化混凝除藻。

紫外活化过硫酸盐降解磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯

采用紫外活化过硫酸盐(UV/PS)去除水体中有机磷阻燃剂磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(TDCPP),探索不同因素对UV/PS降解TDCPP的影响及降解中间产物的转化机制,并考察UV/PS对实际水体中TDCPP的去除效果。结果表明,TDCPP降解反应符合准1级动力学模型,优化反应速率常数(kobs)为0.1222 min^-1;当PS投加量为50 mg/L、pH为7时,在30 min内TDCPP降解率高达97.9%;溶液中CO3^2-、NO3^-、Cl^-的存在均会降低UV/PS对TDCPP的去除效率,且抑制作用CO3^2->NO^3->Cl^-;此外,自由基淬灭实验表明SO4·-对TDCPP的降解起主导作用。采用液相串联高分辨质谱检测到2种稳定的降解产物。实验结果可为实际水体中有机磷阻燃剂的有效控制提供了新的科学视角。

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。

温度、pH值和水质条件对UV/PS光解2,4-DCP的影响

考察了不同温度、pH值和水质条件下紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺光解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的效果及一级反应动力学,探讨了预氧化工艺对2,4-DCP在氯和氯胺消毒过程中生成的消毒副产物的种类和产量的影响.结果表明:UV/PS光解2,4-DCP的45 min降解率可达86.4%,说明UV/PS工艺可高效去除2,4-DCP,且其反应基本遵循拟一级反应动力学;不同温度下,2,4-DCP的降解率随温度的升高而增大,反应符合拟一级反应动力学及阿累尼乌斯公式拟合模型,线性较好;pH值从5.0上升到9.0的过程中,反应速率常数先逐渐增大再降低,在pH=7.0时达最大值;锡澄水库原水、油车水库原水、自来水、锡东水厂水源配制的2,4-DCP溶液的降解率分别是73.5%、80.2%、82.4%、87.4%;PS、UV、UV/PS 3种工艺降解2,4-DCP溶液时,后续氯和氯胺消毒过程中生成的含碳消毒副产物是三氯甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸,生成的含氮消毒副产物主要是二氯乙腈和三氯硝基甲烷;UV、UV/PS工艺较大程度地降低了2,4-DCP作为前体物生成的消毒副产物的总量.

总有机碳在线监测仪使用及溯源现状

介绍了传统的和新兴的多种不同类型总有机碳在线监测仪的测量原理、性能差别、适用领域及各行业的总有机碳限值要求,催化燃烧氧化和紫外线/过硫酸盐氧化加非色散红外二氧化碳检测类仪器在环境领域使用较多,紫外线氧化加薄膜电导率检测仪器主要用在医药、电力、电子领域。分析了当前总有机碳在线监测仪的溯源现状,讨论了现有方法的局限性以及溯源过程中的难点。我国的总有机碳在线监测仪正在持续发展中,未来它还将投入到更多的行业中。

紫外/PS、紫外/H_2O_2降解2-MIB和土臭素对比

紫外/过氧化氢(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)均可有效降解纯水体系中的2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(GSM),且UV/PS的降解效果更优。重碳酸根和天然有机物均可以显著抑制UV/H_2O_2和UV/PS降解2-MIB和GSM的效能,但对UV/PS体系的抑制作用显著强于其对UV/H_2O_2体系的抑制作用,结果导致UV/H_2O_2在重碳酸根或者天然有机物存在时降解2-MIB和GSM的效果优于UV/PS体系。由于实际水体中通常含有较高浓度的重碳酸根和天然有机物,因此UV/H_2O_2降解松花江水体中2-MIB和GSM的效果优于UV/PS体系。通过此研究可知UV/H_2O_2相对于UV/PS更适于实际水体中2-MIB和GSM的去除。

四种预氧化方式对AOC及消毒副产物影响的对比

高锰酸钾(KMnO4)、臭氧(O3)、紫外/过氧化氢(UV/H2O2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)预处理可以改变水体中天然有机物的性质,进而改变有机物的可生化性和氯化消毒时的副产物生成势。通过对比研究这4种氧化方式对可生化有机碳(AOC)及后续氯化消毒时9种消毒副产物生成势的影响得出:AOC的生成量遵循UV/H2O2>O3>UV/PS>KMn O4;KMnO4预处理促进了三氯硝基甲烷的生成;O3预处理促进了氯乙醛和三氯硝基甲烷的生成;经UV/H2O2预处理后,所有消毒副产物的生成势均显著增加;UV/PS预处理对消毒副产物生成势总体影响较小。