UV/H2O2/Cl2组合工艺处理含2-MIB滤后水的中试研究

针对饮用水中二甲基异莰醇(2-MIB)污染和UV/H2O2高级氧化工艺H2O2残留问题,构建了UV/H2O2/Cl2组合工艺,并以加标滤后水为原水开展了相关中试研究。基于响应曲面法对UV/H2O2工艺去除2-MIB进行参数优化,在此基础上对出水残留H2O2采用加氯中和处理,调整NaClO投加量以保证出水符合出厂水余氯要求。最终确定UV/H2O2/Cl2组合工艺运行的最优工况为:当2-MIB为275ng/L时,UV为350mJ/cm^2,H2O2投加量6mg/L,NaClO投加量7.5mg/L,在确定的最优工况下连续稳定运行组合工艺,对工艺出水进行检测,结果表明UV/H2O2/Cl2组合工艺对2-MIB去除率达到96.95%,出水余氯值0.4~0.5 mg/L,对TOC、UV254去除率分别达到15.59%、65.71%,能够氧化去除水中大分子有机物,对色氨酸等5种溶解性有机物去除效果良好,且不会带来消毒副产物超标和生物毒性问题,最终出水符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)对水质的要求。

UV/H_2O_2高级氧化技术去除饮用水中微囊藻毒素的研究进展综述

富营养化水源供水系统存在的藻毒素污染风险问题已经引起了人们的广泛关注,其中微囊藻毒素严重威胁着水生动植物的生命安全,而UV/H_2O_2高级氧化降解MCs的技术日趋成熟。文中综述了近年来国内外关于UV/H_2O_2处理微囊藻毒素机理及影响因素方面的研究成果,深入剖析了每个反应条件对系统的影响,并对其降解途径的研究进行了总结,最后阐明了UV/H_2O_2技术在饮用水领域处理微囊藻毒素的应用前景。

UV/H_(2)O_(2)/O_(3)高级氧化技术降解藻源NDMA前体物特性研究

对比了UV、H_(2)O_(2)和O_(3)氧化技术及UV/H_(2)O_(2)/O_(3)高级氧化技术对藻源NDMA前体物的去除效果,并使用BBD响应曲面法进行了参数优化。结果表明UV及H_(2)O_(2)氧化会增加NDMA前体物含量,O_(3)氧化仅在高投加量情况下对NDMA前体物有一定去除效果,UV/H_(2)O_(2)/O_(3)技术可有效降解藻源NDMA前体物;响应曲面法优化结果表明,各因素对试验结果影响程度的顺序为:UV剂量>O_(3)投加量>H_(2)O_(2)投加量,UV/H_(2)O_(2)/O_(3)技术去除藻源NDMA前体物最佳工况参数为:UV剂量293mJ/cm^(2)、O_(3)投加量0.31mg/L、H_(2)O_(2)投加量1.21mg/L,经验证该模型准确可靠。

UV/H_(2)O_(2)高级氧化处理苯酚废水研究

本文采用UV/H_(2)O_(2)实验室装置对苯酚人工配水进行处理试验研究,试验结果表明:在UV灯功率为500W,pH值7.0左右,H_(2)O_(2):COD摩尔比为2:1,反应240min后COD由1045mg/L降至小于20mg/L,去除率高达99%以上。考察了不同pH(4.0,7.0和9.0),双氧水投加量与投加方式(一次投加和多次投加),以及氯离子浓度(0mg/L,2000mg/L和10000mg/L)对UV效果的影响,发现pH偏中碱性,H_(2)O_(2):COD摩尔比2:1且一次性投加有利于COD的降解,而正常情况氯离子浓度对UV/H_(2)O_(2)的效果影响不明显。

臭氧氧化耦合UV/H_(2)O_(2)工艺用于污水厂提标扩容工程

安徽某污水处理厂现状规模为6.0×10^(4) m^(3)/d,一、二期建设规模均为3.0×10^(4) m^(3)/d,二级生化工艺分别采用“厌氧池+Orbal氧化沟”和A^(2)/O工艺,一期、二期生化出水汇合后进入“混合絮凝三沉池+V型滤池”深度处理流程,出水水质执行一级A排放标准。提标扩容工程需扩容3.0×10^(4) m^(3)/d,且出水水质执行地表水准Ⅳ类标准,其中COD、氨氮及总磷执行《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类标准,其余指标执行一级A标准。扩容工程二级生化处理采用A^(2)/O工艺,深度处理采用“混合絮凝三沉池+反硝化深床滤池+臭氧氧化耦合UV/H_(2)O_(2)”工艺,其中,一、二期的V型滤池出水也进入臭氧氧化耦合UV/H_(2)O_(2)工艺处理。鉴于该污水厂上游接入两个工业园区污水处理厂出水,因此针对难降解COD采用了臭氧氧化耦合UV/H_(2)O_(2)工艺,同时臭氧氧化兼具消毒作用,节省了投资和用地。实际运行结果表明,出水水质达到设计标准。

不同光源UV/H_(2)O_(2)工艺降解四环素动力学

光源选择对于基于紫外(UV)的高级氧化工艺(UV-AOPs)十分重要。通过细管流光反应系统(MFPS)对比了低压UV(LPUV)汞灯、中压UV(MPUV)汞灯及真空UV/UV(VUV/UV)汞灯3种UV光源下UV/H_(2)O_(2)工艺对四环素(TC)的降解动力学,并建立了降解动力学模型。结果表明,VUV/UV光源对TC(0.1 mg·L^(-1)和5.0 mg·L^(-1))的光降解速率常数明显大于LPUV与MPUV光源。随着初始投加H_(2)O_(2)浓度的增大,LPUV/H_(2)O_(2)和MPUV/H2O2对TC(0.1 mg·L^(-1)和5.0 mg·L^(-1))的降解速率常数快速增大。然而,VUV/UV/H_(2)O_(2)对低质量浓度TC(0.1 mg·L^(-1))的降解速率常数随H2O2浓度的增大逐渐降低,对高质量浓度TC(5.0 mg·L^(-1))的降解速率常数逐渐增大。实验结果与降解动力学模型模拟相符。在实际UV-AOPs光源选择中,单纯降解动力学对比具有测试结果准确性高、费用低等优势,但存在无法考虑灯效、氧化剂费用等缺点,因此,还应结合中试实验的能耗对比综合考虑。

UV/H_(2)O_(2)工艺对常规砂滤出水中有机物的去除特性

针对UV/H_(2)O_(2)水处理过程中有机物特性变化尚不明确等问题,以某水厂(以引黄水库水为原水,采用常规处理工艺)的砂滤出水为处理对象,构建了规模为5 m^(3)/h的UV/H_(2)O_(2)中试系统,长期稳定运行结果显示,H_(2)O_(2)利用率为46%左右,COD_(Mn)和UV_(254)的平均去除率分别为5.7%和50.3%,当2-甲基异莰醇(2-MIB)加标浓度为110 ng/L时去除率几乎可达100%。对工艺进出水中有机物的分子质量分布、三维荧光光谱、溶解性有机物(DOM)组分、三卤甲烷生成势(THMFPs)进行分析发现,该工艺可将水中的大分子有机物降解为小分子有机物,出水中荧光物质减少、芳香性降低,DOM各组分含量减少、占比改变,THMFPs略有增加。

不同消毒方法在管道分质供水工程中的应用比较

管道分质供水常用的消毒方法有臭氧法、紫外(UV)法、TCAA法、二氧化氯(ClO2)法及组合工艺法等,对不同消毒方法在管道分质供水工程中的应用情况进行比较研究。结果表明,在不同消毒方法中,应用TCCA+UV与ClO2+UV组合工艺法,只要控制用户终端净水中的消毒剂浓度在0.05mg/L时,对管道分质供水消毒具有较好的效果,同时可以保持水质具有良好的口感。

水中新型有机污染糖精的氧化降解及动力学分析

糖精(Saccharin,SAC)是一种最早应用于食品、饮料、医药和饲料中的人工甜味剂,几乎不为人体和生物吸收,经排放进入水环境中,因检出频率及浓度高,衰减慢且存在毒性风险等被认定为环境新型有机污染物。本文对比了饮用水的多种预氧化工艺对水中SAC的降解效果,对UV/H_(2)O_(2)联用工艺降解SAC进行了动力学分析,同时,考察了氧化剂量、初始SAC浓度和水中常见共存阴离子(Cl^(-)、CO、NO^(-)、SO)等因素对氧化体系降解SAC的影响。结果表明:1)氯化、单独的UV或H_(2)O_(2)对SAC去除能力低,分别为21.17%、9.74%和7.69%。臭氧和UV/H_(2)O_(2)联用两种氧化工艺对SAC的去除效果良好,氧化接触时间30 min后降解率均高于85%,UV/H_(2)O_(2)联用的降解和矿化速率更快。连续臭氧维持7.10 mg/min通量60 min可降解99%以上的SAC,与20.4 mg/L H_(2)O_(2)在1.46 mW/cm2 UV光强辐照60 min的效果相当。2)在对UV/H_(2)O_(2)联用工艺的影响因素考察中发现,H_(2)O_(2)投加量的增加会加快SAC的降解速率,但高浓度H_(2)O_(2)会抑制降解作用;UV光强的增加可促进降解反应,SAC初始浓度的增加会降低降解速率;酸性及较高温度对反应有促进作用。对糖精进行降解,UV/H_(2)O_(2)体系的最佳氧化条件为20.4 mg/L H_(2)O_(2),1.46 mW/cm2辐照量,酸性条件(pH值3),水温30℃。水中常见离子对UV/H_(2)O_(2)降解SAC存在抑制作用,强弱次序依次为NO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)>CO_(3)^(2-)>Cl^(-)。3)UV/H_(2)O_(2)降解SAC主要通过羟基自由基(·OH)反应,降解途径可能为苯环被自由基羟基化,C-N键断裂。臭氧对SAC的降解效率较高,但氧化剂投加量较大,UV/H_(2)O_(2)联用可更高效地降解SAC,但能耗较高。因此仍需探索低碳、高效去除水源水中SAC等微量有机污染物的工艺。

聚合物驱采出污水深度处理实验

选取UV/H2O2/O3高级氧化组合工艺,并结合精细过滤技术,对经现场流程沉降—二级过滤处理后的大庆某聚合物驱采油污水进行深度处理。在H2O2投加量为660 mg/L、O3投加量为230 mg/(L·h)、紫外灯为20 W和pH值为4.0的条件下,反应2 h后,污水中HPAM的去除率为99.47%,水中的油可完全被去除,处理速度为0.5 m3/(kW·h)。精细过滤对污水中的细小悬浮固体有良好的去除效果,过滤后悬浮物含量和固体颗粒直径中值均明显降低。以设计日处理污水量2 500 m3规模计算,设备投资约285万元,按15年折旧折合0.18元/m3,日耗电以及化学剂费用折合0.62元/m3,平均成本约0.80元/m3。