吸附法去除水中天然有机物的研究进展

介绍了吸附法去除水体中天然有机物(NOM)的研究应用和吸附机理,阐述了活性炭吸附剂、树脂类吸附剂、壳聚糖类吸附剂和无机矿物质吸附剂去除NOM的研究进展。还对吸附法的研究和应用的2个可能发展方向进行了展望,一是新型吸附剂的开发,尤其是高效型、可多次循环使用的吸附剂的开发;二是加强生物吸附剂的开发。

天然有机物对纳滤水处理工艺的影响

天然有机物(NOM)广泛存在于天然水体中,对纳滤处理过程产生较大影响。该文在介绍NOM的组成和物化性质的基础上,讨论了NOM对截留率和膜通量的影响,阐述了纳滤过程中NOM的亲、疏水性,浓差极化效应,静电排斥作用,氢键作用,二价离子络合等对纳滤过程的影响机理,对提高纳滤膜过滤性能有重要意义。

纳滤膜天然有机物污染及去除PPCPs的研究进展

天然有机物(NOM)是造成纳滤膜污染的重要物质之一.从NOM对纳滤膜的污染和去除药物及个人护理品(PPCPs)两方面综述了纳滤膜的污染和截留机理.通过分析得出,微观作用力的解析将是揭示纳滤膜污染机理的关键.同时,纳滤对PPCPs去除效果预测模型的构建将是未来研究工作的重点.

Cl-、NH4+、CO32-离子和天然有机物对掺硼金刚石电极电解制备过硫酸盐的影响

文章考察了水中几种常见的离子Cl-、NH4+、CO32-和天然有机物(NOM)对掺硼金刚石(BDD)阳极电解硫酸钠生成过硫酸盐(S2O82-)的影响,以及硫酸钠作为阳极背景电解液时,不同添加物可能在电解氧化过程中的变化.结果表明,Cl-对过硫酸盐的生成在电解的前10 min内有抑制作用,但之后过硫酸盐的合成速率更快;在硫酸钠背景电解质中,次氯酸/次氯酸盐和氯酸盐的生成量明显增加,与之相比,高氯酸盐的增加量并不明显.硫酸钠阳极液中添加NH4+可以抑制析氧副反应,使过硫酸盐的生成浓度增加;电解中NH4+的浓度下降了17.6%,可能是被氧化成N2逸出.CO32-对过硫酸盐生成的影响并不明显.NOM的存在可以减少过硫酸盐的合成量;NOM在硫酸盐阳极液中的降解与直接电解均符合一级反应动力学,硫酸盐的存在增加了NOM降解的表观反应速率.

紫外-高级氧化法处理天然有机物的研究进展

水环境中的天然有机物(NOM)含量约为总有机碳含量的一半,含有大量的醌基、羧基、羰基、氨基等基团,导致水体可生化性很差。NOM能够与氯和金属离子结合生成消毒副产物(DBPs)及其它毒性更大的污染物,对环境产生巨大威胁。紫外-高级氧化法(UV-AOPs)能有效去除NOM,减少DBPs的生成,对控制水处理过程中NOM造成的膜污染具有积极作用。对UV-AOPs处理NOM的研究进展进行了综述,并展望了其应用与发展前景。

人工湿地去除天然水体NOM现场试验研究

以4种不同基质建设4组垂直复合流人工湿地,开展人工湿地去除天然水体NOM的现场连续试验。结果表明,各组人工湿地对天然水体的NOM均表现出一定的去除能力,以煤渣为基质的人工湿地的去除效果最好,但是考虑到潜在的风险,不宜用于以供水为目的的水质净化工程。受有机物降解机制影响,各组人工湿地对不同指标的去除效果均表现出一定的差异。系统运行稳定性评估结果显示,以煤渣为基质的人工湿地的稳定性最好。

NOM在去除MIB、GSM上的作用

文章介绍了引起饮用水臭味的痕量污染物土臭素(geosmin,GSM)和二甲基异冰片(2-methylisoborneol,MIB)的来源和危害。阐述了臭氧氧化、活性炭吸附去除MIB、GSM时的主要影响因素,分析了各因素对去除率的影响程度及原因。

采用膜污染指数评估天然有机物在低压超滤膜中的污染行为

针对超滤膜的过滤特性,采用膜污染指数(FI)来研究天然有机物(NOM)的膜污染行为.实验中,腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)以及海藻酸钠(NaAlg)被用作模型有机物进行超滤膜污染研究.结果表明,NOM-膜滤先后经过快反应和慢反应污染阶段,其中快反应膜污染指数(TFIF)远大于慢反应膜污染指数(TFIS).说明短时间内NOM容易在低压膜上积累,造成通量迅速下降,引起较为严重的污染.因此,反应最初阶段,低压膜与有机物的作用决定了整个膜污染的趋势.经过水力清洗,通量有一定恢复,膜阻力降低,能够去除部分污染物,但仍有少量有机物附着在膜丝,从而造成不可逆污染.3种有机物造成的不可逆污染比例依次为BSA>HA>NaAlg,而通过化学清洗后,其不可逆污染比例依次为:NaAlg>BSA>HA,腐殖酸和蛋白容易造成不可逆污染,但碱洗易于除去,多糖造成的不可逆污染相对较轻,但碱洗难以去除.污染物与膜之间的相互作用可能是造成污染的主要原因.总的说来,FI计算方法简单,能够综合描述膜污染情况,具有一定的应用价值.

原水臭氧氧化生成溴酸盐的影响因素研究进展

探讨了原水臭氧氧化生成溴酸盐的机理与影响因素,如p H值、臭氧投加量、NOM天然有机物含量。水温、碱度、溴离子浓度以及臭氧投加量和投加方式等对溴酸盐生成量的影响。探讨这些影响研究能够提高人们对消毒副产物——溴酸盐进一步的认识,对促进人类身体健康有帮助。

典型北方高碱度微污染水体强化混凝的示范研究

以高碱度、受有机物污染的典型北方水体为例,探索适宜的强化混凝技术.在水质调查的基础上,提出适合水质特征的强化混凝目标.研究了高碱度水体强化混凝技术方法.研究表明,可以通过3条技术途径提高水体中有机物的去除效率.其一在混凝前优化pH,促进絮凝剂水解形成中聚体,AlCl3在pH6左右,FeCl3在pH5左右时,有机物去除率可以提高一倍左右;其二是强化沉淀软化;其三是絮凝剂优化.结合我国实际情况,通过对传统絮凝剂进行改性,研制出了适合我国北方水质特征的高效絮凝剂,能较传统絮凝剂将有机物去除率提高30%以上.

天然日光辐照下两江交汇处溶解性有机质(DOM)光漂白过程:以涪江-嘉陵江为例

利用三维荧光光谱手段,结合紫外-可见吸收光谱,分析了涪江(FJ)、嘉陵江(JLJ)及两江交汇处(FJ-JLJ)溶解性有机质(DOM)在太阳辐照下的光漂白过程.结果表明,在夏季短期太阳辐射作用下,所有样品的有色溶解性有机质(CDOM)浓度[a(280)]和荧光峰A、C、M、T均发生了较明显光漂白,降解程度大小顺序为JLJ>FJ-JLJ>FJ.3个采样河段DOM光漂白性质因采样水域周边土地利用类型不同、江水汇合的稀释作用等影响而存在一定差异.以森林系统为陆源输入的JLJ样本光漂白活性最高,城市输入占主导的FJ最低,两江汇合样本居中.DOM经日光辐照后,光谱斜率S和吸光度比值A250/A350增大,腐殖化指数HIX减小,它们可作为光漂白过程中DOM性质变化指标.光漂白过程中,几乎所有样本呈现出陆源特征向自生源特征转化的趋势,尤其IT/IC先降低后显著增加,因此光漂白过程可能会夸大DOM的内源贡献,同时对利用IT/IC评估水体人为影响程度时产生干扰.另外,吸收和荧光光谱参数在评估DOM光漂白过程中结构组分变化的一致性,进一步证明了采用两种互补的光谱手段对DOM地化特征进行辨析的可行性.

活性炭对天然水体中甲基对硫磷和三氯乙烯的吸附特性研究

采用序批式试验研究了3种粉末活性炭(PAC)对天然水体中甲基对硫磷(MP)和三氯乙烯(TCE)的吸附平衡特性,利用均相表面扩散模型(HSDM)对不同投炭量下的吸附动力学进行拟合与预测,并探讨了天然有机物(NOM)对MP、TCE在PAC上的竞争吸附效应.研究结果表明,天然水体条件下,3种PAC对MP和TCE的吸附符合Langmuir模型和Freundlich模型;MP比TCE更易于被PAC吸附;3种PAC对MP、TCE的吸附能力由大到小依次为YK炭、SL炭和JC炭;HSDM模型可以很好地对吸附动力学进行拟合,并能够有效地预测不同投炭量时的吸附动力学;天然水体中的NOM会与MP和TCE在PAC上发生竞争吸附,NOM对MP的竞争吸附作用相对TCE更为显著.