美国消毒副产物数据库对我国饮用水水质达标的借鉴作用--水质标准对三卤甲烷和卤乙酸达标的影响

我国现行《生活饮用水卫生标准》与美国《饮用水消毒与消毒副产物条例》在设立的消毒副产物指标、各指标最高限值及不达标计算方法等方面存在较大差异。分别依照美国标准和我国标准对美国ICR数据库水厂供水中与消毒副产物指标有关的达标率进行了详细分析比较。结果表明,按照美国环保局第1阶段标准,美国ICR水厂三卤甲烷和卤乙酸指标的不达标率分别为3.8%和5.2%;按第2阶段标准,三卤甲烷和卤乙酸指标的不达标率分别为11.2%和7.2%。用我国消毒副产物指标,按水样浓度超过最高限值的个数比例为数据处理方式,美国水厂的不达标率从高到低的顺序是47.8%(三卤甲烷综合),24.3%(三氯甲烷),4.1%(二氯乙酸)和0.7%(三氯乙酸)。我国标准导致美国ICR水厂不达标率大幅度升高的主要原因是达标计算方法的差异。美国消毒副产物达标计算采用四季度平均值,降低由于夏秋两季水温高、氯投加量大导致的消毒副产物单值超标率,从而提高消毒副产物的达标率。而我国标准利用单值比较,导致夏秋季消毒副产物大幅超标,从而导致消毒副产物不达标率升高。作者建议我国标准采用管网四季度平均值或管网采样点四季度平均值方法进行达标计算。

美国消毒副产物数据库对我国饮用水水质达标的借鉴作用——水合三氯乙醛浓度及达标分析

我国《生活饮用水卫生标准》将水合三氯乙醛浓度列入单项指标,但目前我国尚缺乏消毒副产物情况统计数据。利用美国ICR数据库,对美国500座大型水厂的水合三氯乙醛浓度进行了分析。结果表明,ICR数据库水厂的所有水样中水合三氯乙醛浓度超过10μg/L的比例约为10%。若采用地表水为水源,水合三氯乙醛浓度超过10μg/L的比例为12.9%。地表水中湖库水和河流水间差别不大。以地表水为水源,自由氯消毒时,水合三氯乙醛浓度超过10μg/L的比例为16.5%;氯胺消毒时,水合三氯乙醛浓度超过10μg/L的比例为6.9%。以地表水为水源且用自由氯消毒时,水温、有机物浓度和采样点位置对水合三氯乙醛的浓度影响很大,水温大于20℃,水合三氯乙醛浓度超过10μg/L的比例高达30.5%。颗粒活性炭水厂的供水中水合三氯乙醛的浓度明显低于其他水厂,其中采用臭氧—颗粒活性炭工艺的效果最为明显。按我国标准,若采用美国环保局"管网四季度平均值"为达标计算方法,以地表水为水源的ICR水厂在水合三氯乙醛指标上的不达标率为6.0%;若采用我国"水样测定值和标准限定值的比较所得合格率"为达标计算方式,其不达标率为33.1%。建议我国标准采用"管网四季度平均值"或"采样点四季度平均值"进行达标计算。

美国饮用水达标概况与启示

0引言 在新版《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）于2012年7月1日在我国实施前后,全国各媒体对我国自来水达标情况进行了大量报道和质疑。虽然许多报道均强调了我国自来水水质与发达国家的差距,

混凝对不同腐殖质生成氯代消毒副产物的影响

用腐殖酸1、腐殖酸2及国产富里酸三种腐殖质进行配水试验,研究了混凝对消毒副产物前体物的去除。结果表明：当聚氯化铝投加量为0-12mg/L时,混凝对腐殖酸1、腐殖酸2及国产富里酸的DOC最高去除率分别为74%、75%、18%;SUVA最高去除率分别为64%、62%、19%。混凝可选择性去除腐殖酸来源的消毒副产物前体物,如对其单位DOC的卤乙酸生成势去除率最高为53%,三卤甲烷为45%。这种选择性作用在富里酸配水体系中不显著。混凝对三种腐殖质单位DOC的水合三氯乙醛生成势基本没有影响;二氯乙腈仅来源于富里酸,混凝对其单位DOC生成势最高可降低24%。当原水中富里酸含量较高时,不适合用常规工艺控制消毒副产物生成。

低压纳滤膜用于微污染地表水深度处理的中试研究

采用低压纳滤中试装置深度处理微污染地表水源水。探讨了其中纳滤膜的截留性能和膜污染情况。中试结果表明DF30纳滤膜呈现出高天然有机物截留特性,同时保留部分对人体有益的钙镁离子。TOC、硫酸根、电导率和硬度平均去除率分别为94%、87%、27%和43%。纳滤膜对微量有机物平均去除率为65%。膜表征的结果表明膜污染的主要污染物为多糖和蛋白质。污染层ATP含量为20.3ng/cm^2,表明存在中等程度的生物污染。在碱性条件下采用EDTA+SDS的清洗方式能将膜通量恢复至初始通量的90%,有效减缓膜污染。纳滤运行成本约为0.36元/m^3,具有良好的经济性。

美国ICR数据库有机物去除分析及对我国的借鉴作用

我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)对有机物指标的要求,给我国给水处理的运行带来了新的挑战。依照美国第一阶段消毒剂与消毒副产物标准中对有机物指标(TOC)的去除率要求,用美国ICR(Information Collection Rule)数据库分析了常规工艺及增加生物活性炭(BAC)的深度处理工艺对水中有机物的去除。结果表明,常规工艺对有机物的去除效果随原水的TOC增大而变好,随碱度增大而变差;对于水中有机物的去除,常规工艺的去除率中位数为32%,BAC的深度处理工艺中位数为40%。混凝和BAC工艺弥补了各自的不足,尤其是当原水碱度较高TOC较低,在混凝工艺后增加BAC工艺可以更好地去除水中的有机物。

海绵负载纳米Al2O3复合吸附剂去除水中硒研究

研究制备了海绵负载纳米Al2O3微球的复合吸附剂(NAS),并用于对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的吸附。结果表明,合成的纳米Al2O3微球(NAO)的平均尺寸为200~400 nm,在海绵上负载NAO会使其分散性更好。当NAO负载量分别为80 mg/g和60 mg/g时,NAS对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的吸附性能为佳,分别需要60、120 min达到平衡,适应pH为2~5;两者均符合准2级动力学模型;NAS对Se(Ⅳ)、Se(Ⅵ)的最大吸附容量分别为137.2、143.9 mg/g,能很好地与Freundlich模型拟合,说明NAS表面不均匀,且属于多层吸附。经过2次的循环,对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的去除率有所降低,但均仍保持在一定的水平,说明NAS可再生循环利用。NAS作为一种新型吸附剂去除水中Se具有较好的应用前景。

中空花状γ-Al2O3纳米球合成及去除水中硒研究

釆用低成本、环境友好的化合物,以微波辅助溶剂热法合成了中空花状γ-AI2O3纳米球,并研究去除水中的硒.结果表明,所得γ-AI2O3纳来球具有大的比表面积,表面有丰富的凳基.y-AbOs纳米球对硒具有优良的吸附性能,去除效果为Se(IV)>Se(VI);溶液初始pH对去除Se(IV)和Se(VI)的影响较大,酸性条件更有利于Se(IV)和Se(VI)丝去除,吸附Se(IV)和Se(VI)的适宜pH为2-5.8.吸附Se(IV)和Se(VI)的最大容量分别为17.31.&51mg/g,所需反应的平衡时间分别为18、2h.SO,对硒吸附的彬响大于Ct对硒吸附的影响.中空花状γ-AI2O3纳米球低成本、高比表面积、高的吸附能力的优点,可应用于含硒地下水或者工业废水的处理.

温度对生物活性炭降解卤乙酸的影响

卤乙酸(HAAs)是饮用水中常见的氯和氯胺消毒副产物,具有较高的亲水性与致癌性,为了保证水质与人体健康,各国均对其制定了相关规定。考察了生物活性碳(BAC)对9种HAA的去除性能,并探讨HAA生物降解效果随温度的变化情况与生物反应的去除机理,反应动力学与热力学。结果显示,BAC可有效去除水体中的一卤代与二卤代乙酸,难以去除三卤代乙酸。BAC的生物降解性能明显可分为2个部分:低温(5~15℃)基本不发生生物降解;高温(25~35℃)生物降解性能显著。在不同温度下,HAA的生物降解均符合一级反应动力学,反应速率常数为0.01~0.40 min-1;BAC降解HAA的过程不是逐级氢取代卤而是同时脱去所有卤素的反应,卤代乙酸生物反应的活化能为63.5~89.2 kJ/mol。

铸铁还原氯乙酸的影响因素与机制研究

氯乙酸是地表水与饮用水中一种常见的微量氯代有机污染,具有致癌性,浓度较高时对人体健康会产生一定的危害.为了更经济地去除水体中的氯乙酸,研究了铸铁废料去除氯乙酸的可行性,讨论了铁类型、预处理方法,振荡方式以及溶解氧等条件对还原效果的影响.结果表明传质过程比铁类型与酸处理对氯乙酸还原速率的影响更大.铸铁无氧去除三氯乙酸(TCAA)的主要产物为二氯乙酸(DCAA)而有氧存在时为一氯乙酸(MCAA).在纵向翻转下铸铁对氯乙酸的去除过程符合伪一级动力学,TCAA、DCAA与MCAA的无氧速率常数分别为0.46 h-1、0.03 h-1与0,有氧速率常数依次为1.24 h-1、0.79 h-1与0.28 h-1.不同氧含量环境中铸铁对氯乙酸的去除机制不同,无氧时为连续氢解,有氧时可能包括连续氢解与直接转化过程.

高含溴微污染水源水的三卤甲烷控制研究

通过优化预处理工艺、强化混凝和消毒工艺,控制高含溴微污染水源水消毒后的三卤甲烷,找出使得水厂出厂水三卤甲烷达标的工艺组合。试验结果表明,氯消毒时,强化混凝工艺可去除4%~22%的三卤甲烷(pH值=6.72~8.22),三卤甲烷各单项指标均达标,但是除pH值=6.72外,其他pH值条件下三卤甲烷综合(各单项指标实测浓度与各自限值的比值之和)均超标;高锰酸钾预氧化或粉末活性炭吸附预处理对三卤甲烷的去除率为3%~18%,原水经预处理和强化混凝后,三卤甲烷综合仍然超标;但当采用氯胺或二氧化氯消毒时,在pH值为6.72~8.22条件下,单独混凝工艺即可使消毒后三卤甲烷生成量<20μg/L,且三卤甲烷综合达标(其值为0.016~0.139)。因此,对于采用高含溴微污染水源水的水厂,推荐其采用二氧化氯或氯胺消毒来有效控制三卤甲烷的生成。