氧化剂预氧化除藻生成有机副产物的研究进展

综述目前国内外Cl2、ClO2、O3和KMnO4预氧化除藻生成有机副产物及三卤甲烷和卤乙酸生成势的研究成果和进展,比较这4种预氧化剂除藻的有机毒理性,提出ClO2、O3和KMnO4预氧化替代预氯化的必要性。

预氧化混凝去除原水中铜绿微囊藻及同步控制消毒副产物生成

湘江流域长沙段夏季藻类频繁暴发,然而常规混凝工艺对原水中的藻类及其生成的消毒副产物前驱体的去除效果欠佳,对供水安全造成一定的威胁。预氧化混凝法由于除藻效果较好,而且不需在水处理工艺流程中增设处理构筑物,具有很好的应用前景。文中以长沙市水厂藻类暴发时的主要藻种--铜绿微囊藻为例,探讨了预氧化混凝法的除藻效果和消毒副产物控制情况。结果表明,单独混凝时,10 mg/L聚合硫酸铝(PAS)的除藻率为92.7%,分别使用K_(2)FeO_(4)、ClO_(2)、KMnO_(4)、O_(3)或NaClO对藻类进行预氧化处理后再混凝,除藻率最高提升至100.0%、99.1%、98.2%、98.2%或96.4%。0.2 mg/L K_(2)FeO_(4)或KMnO_(4)使溶解性有机碳(DOC)的去除率较单独混凝分别提高了12.3%和19.4%,而同等用量的ClO_(2)、O_(3)和NaClO则造成藻液中的DOC水平增加。质量浓度≤1.0 mg/L的K_2FeO_(4)、KMnO_(4)或ClO_(2)处理样品中未检出土臭素、2-甲基异莰醇和微囊藻毒素-LR。K_(2)FeO_(4)对三氯甲烷(TCM)、总卤乙酸(HAAs)和总三卤甲烷(THMs)的去除效果最佳,0.5 mg/L的K_(2)FeO_(4)对上述消毒副产物的去除率分别为59.8%、73.4%和59.7%。综合除藻效果、DOC去除率、藻源有机物和消毒副产物控制效果,推荐水厂用0.5~1.0 mg/L K_(2)FeO_(4)+10 mg/L PAS去除铜绿微囊藻,其成本低至2.225×10^(-2)元/m^(3)。

二氧化氯预氧化控制藻源有机物DBPsFP的研究

以铜绿微囊藻的胞外有机物(EOM)为研究对象,研究不同条件下,二氧化氯预氧化对铜绿微囊藻胞外有机物在氯化消毒过程中消毒副产物前体物(DBPsFP)的控制规律。研究表明,随着二氧化氯投量的增加,三氯乙酸(TCAA)、三氯乙腈(TCAN)浓度先增加后减少,二氯乙腈(DCAN)浓度先减少后增加,三氯甲烷(TCM)、二氯乙酸(DCAA)、二氯丙酮(1,1-DCP)、三氯丙酮(1,1,1-TCP)浓度均持续减少,且在投加量为3 mg/L时去除效果最佳;随着pH值由5升到9,TCM浓度逐渐增加,DCAA、TCAA、DCAN、TCAN、1,1-DCP、1,1,1-TCP浓度减少,且在pH值为9时达到最小值;延长预氧化时间,TCM、1,1,1-TCP浓度有所增加,DCAA、TCAA、DCAN、1,1-DCP浓度持续减少,TCAN浓度先增加后减少,综合考虑确定最佳预氧化时间为30 min;预氧化强化混凝工艺可有效减少消毒副产物前体物,在混凝剂硫酸铝溶液投量为50 mg/L时,7种DBPs浓度均达到最小值。