南方天然水体DOM的化学分级_变化特征及三卤甲烷生成势_THMFP_特性研究

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自来水处理过程中的加氯消毒副产物和控制方法

自来水处理过程中的加氯消毒副产物和控制方法

自来水处理过程中的加氯消毒副产物和控制方法发布时间:2021-12-15T06:24:07.006Z 来源:《福光技术》2021年20期作者:蒋晓[导读] 氯消毒是自来水处理的重要手段,本文简要介绍了自来水氯消毒副产物的概念、分类、形成过程。

详细论述了氯消毒副产物的控制方法。

沭阳县城乡水务发展有限公司摘要:氯消毒是自来水处理的重要手段,本文简要介绍了自来水氯消毒副产物的概念、分类、形成过程。

详细论述了氯消毒副产物的控制方法。

关键词:氯消毒;自来水;副产物;控制方法引言1902年,比利时在水处理工艺过滤前首次使用了氯化石灰,这被普遍认为是饮用水氯消毒技术的开始。

1905年,英国伦敦首次在公共供水系统中采用连续加氯消毒技术。

1908年,美国芝加哥首次使用次氯酸钠消毒技术。

随后,氯消毒技术得到了广泛应用并不断发展完善,水传播疾病得到了有效控制,进而改善饮用水水质,保障了人们的用水安全。

一百多年来,世界范围内的许多学者对氯消毒机理展开了广泛而深入的研究,如何克服由于氯消毒所带来的不利影响和危害也成为广大饮用水者所关心的问题之一。

1氯消毒副产物介绍1.1氯消毒副产物的概念当采用消毒剂(如氯气、臭氧、二氧化氯、氯胺等)对饮用水进行消毒处理时,由于饮用水中的天然有机物(Natural Organic Matter,NOM)、人为污染物或溴/碘离子等前体物质的存在,导致两者反应生成一系列卤代化合物,称为消毒副产物(DisinfectionBy-products,DBPs)。

1.2氯消毒副产物的分类最初的饮用水DBPs主要指因氯消毒产生的副产物,随着消毒剂种类的增多,消毒方式的多样化,DBPs的涵盖范围也大大增加。

自20世纪70年代,Rook等首次证实了氯处理后的饮用水中有三卤甲烷的存在以来,得到确认的DBPs已有600多种,仅占水中DBPs总类的50%不到,其中大约有85种得到了人们一定程度的研究。

一般而言,DBPs主要分为以下四类,即三卤甲烷(Trihalomethanes,THMs)、卤乙酸(Haloaceticacids,HAAs)、卤乙腈(Haloacetonitriles,HANs)和致诱变化合物(Mutagenx,MX)。

去除水中三卤甲烷的研究进展

去除水中三卤甲烷的研究进展
源化利用。
第 11 期
陈超,等:去除水中三卤甲烷的研究进展
32.1%。 但在树脂吸附过程中,一些共存的有机微污染物会争
夺低 分 子 量 腐 植 酸 的 吸 附 位, 降 低 NOM 的 去 除 效 率 [16] 。
Shaogang Liu 等 [17] 评价了商用树脂 Dowex Optipore L-493 对水
气,即 THMs 的后去除,由于其简单的机理、较低的运行成本而
备受关注。 Saeideh Mirzaei [9] 等研究采用扩散曝气法去除水中
THMs,总 THMs 的去除率在在 4 ℃ 时可达到 50%,20 ℃ 时可达
到 70%。 同时研究表明,通过曝气去除 THMs 对于控制高 DOC
处理水和水龄超过 24 h 的配水系统中这些消毒副产物的浓度
体 [6] ,一些研究综述了消除 THM 前体的方法 [7-8] ,然而,形成的
三卤甲烷仍然对人类健康和环境构成较大威胁,需要及时进行
处理。 本文旨在总结已形成的三卤甲烷的控制和去除方法,为
三卤甲烷的风险控制提供支撑。
1 水中三卤甲烷的去除方法
1.1 曝气法
与前体去除工艺或替代消毒剂的引入相比, 净化水的曝
的微生物出现老化,但生物膜脱落不明显。 生物活性炭滤池对
受污染饮用水的空床接触时间时间推荐为 30 min 左右,对去除
水中 THMs 较为有效。
近年来,将生物过滤技术应用于污染废气的处理越来越受
到人们的关注。 利用生物滤池系统处理高流量、低 VOC 气体的
研究越来越多 [26-27] 。 研究者 [28] 报道生物滤池可以降解 THMs,
DCBM 从工业排放到环境中。 THMs 可通过口服、吸入、皮肤吸

派河水体中DOM的光谱分析及其来源解析

派河水体中DOM的光谱分析及其来源解析
1.合肥工业大学资源与环境工程学院ꎬ 安徽 合肥 230009
2.安徽环境科技股份有限公司ꎬ 安徽 合肥 230009
摘要: 派河是环巢湖流域重要入湖河流ꎬ为加强该流域环境综合治理ꎬ改善水环境质量ꎬ采集派河入河口水样ꎬ通过三维荧光光
谱和紫外 ̄可见吸收光谱ꎬ结合平行因子分析模型及相关性分析ꎬ进行 DOM( dissolred organic matterꎬ溶解性有机物) 光谱学特性研
基金项目: 安徽省省级环境保护科研项目ꎻ安徽省科技重大专项( No.17030801031)
Supported by Anhui Provincial Environmental Protection Projectsꎬ Chinaꎻ Anhui Science and Technology Major Projectꎬ China ( No.17030801031)
Abstract: In order to strengthen the environmental management and improve the quality of water environment in the Chaohu Lakeꎬ the
parallel factor analysis model and correlation analysisꎬ three ̄dimensional fluorescence excitation ̄emission matrix ( 3D ̄EEM ) and
of ultraviolet fulvic acid ̄like and tyrosine exhibited significant correlationꎬ indicating that the sources and generation of component

EEM和PARAPAC对地表水中DOM分析新进展

EEM和PARAPAC对地表水中DOM分析新进展

EEM和PARAPAC对地表水中DOM分析新进展地表水中DOM(Dissolved Organic Matter,溶解有机物质)的分析是环境科学研究中的重要课题。

近年来,随着科技的发展,两种新的分析方法EEM(Excitation-emission matrix,激发-发射矩阵)和PARAFAC(Parallel Factor Analysis,并行因子分析)得到了广泛应用,为地表水中DOM的研究提供了新的进展。

EEM方法是一种利用荧光光谱技术对DOM进行分析的方法。

该方法通过测量DOM样品在不同波长下的荧光发射光谱和吸收光谱,得到一组激发-发射矩阵。

EEM方法能够提供DOM样品的详细荧光特性信息,包括荧光强度、荧光峰值等,从而可以深入研究DOM的来源、形成机制、分子组成等。

EEM方法具有无需预处理、高效快速、多参数测量等优点,因此在地表水中DOM的研究中越来越受到重视。

PARAFAC方法是一种对EEM数据进行分析和解释的数学方法。

该方法通过对EEM数据进行因子分析,将EEM数据分解成多个对应荧光特征的成分(因子),从而揭示DOM样品中不同组分的荧光特性。

PARAFAC方法不仅可以确定DOM样品中的荧光组分,还可以定量分析每个荧光组分的贡献度,从而揭示DOM样品的组成及变化。

PARAFAC方法具有高度自动化、定量准确等优点,因此被广泛应用于地表水中DOM的研究领域。

EEM和PARAFAC方法可以用于区分DOM的来源。

地表水中的DOM来自不同的贡献源,如植物残渣、腐殖质、污染物等。

通过对地表水样品进行EEM和PARAFAC分析,可以揭示不同DOM来源的荧光特征,从而实现对不同DOM来源的定量和定性分析。

EEM和PARAFAC方法还可以与其他技术相结合,如高效液相色谱-荧光检测法、质谱等,实现对地表水中DOM的全面分析和定量分析。

EEM和PARAFAC方法在地表水中DOM的分析中具有独特的优势,为地表水中DOM的研究提供了新的进展。

臭氧预氧化技术在水处理中的应用

臭氧预氧化技术在水处理中的应用

臭氧预氧化技术在水处理中的应用摘要由于水中污染物越来越复杂,需要在常规处理工艺之前增加预处理工艺,当前臭氧预氧化技术在水处理过程中得到广泛的应用,本文主要介绍臭氧预氧化技术在水处理中的应用。

关键词预处理工艺;臭氧;水处理近几年来环境污染问题越来越严重,水中的污染物不仅种类越来越多,而且其毒性强、降解难度大,所以常规的处理工艺已经无法满足要求,因此一般要在常规处理工艺的基础上相应的增加一些预处理工艺或是深度处理工艺。

常见的预处理工艺有:粉末活性炭吸附法,化学氧化法,生物氧化法。

本文主要阐述臭氧预氧化技术在水处理中的应用。

1臭氧预氧化技术的作用机理臭氧是氧气的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,有强烈刺激性、氧化性很强。

主要的制臭氧技术有:电解法、核辐射法、紫外线、等离子体及电晕放电法等几种。

应用比较广泛的是臭氧发生器放电氧化空气或纯氧气成臭氧,紫外线杀菌灯分解空气中的氧气形成臭氧。

即应用高能量交互式电流作用空气中的氧气使氧气分子电离而成臭氧。

高锰酸盐和强酸反应可以生成臭氧(O3),且浓高锰酸盐溶液本身会缓慢地氧化水,形成少量的臭氧。

臭氧作为氧化剂时其氧化过程可分为直接氧化和间接氧化。

直接氧化是指臭氧直接与水中物质反应的过程,间接氧化是指臭氧在水中可分解产生二级氧化剂(羟基自由基·OH),·OH是一种非常强的氧化剂,能够使许多有机物彻底降解生成CO2和H2O[1]。

臭氧预氧化技术可以去除水中的无机污染物和有机污染物、去除藻类、能够改善感官指标、助凝、对致病微生物的灭活、控制消毒副产物的形成等。

2 臭氧预氧化技术在水处理中的应用李思思[1]等对天津市以滦河水为水源水的某水厂进行了预臭氧化-紫外+氯联合消毒工艺处理,在实验过程中分别对各处理单元出水中的三卤甲烷生成势(THMFP)、卤乙酸生成势(HAAFP)、甲醛、溴酸盐的含量进行检测,原水经过预臭氧化处理后,THMFP和HAAFP 的质量浓度均有降低,其平均去除率分别为22.76%和22.38%。

南海典型海岛生态建设与生态物联网监张偲(项目2017.07.01-

南海典型海岛生态建设与生态物联网监张偲(项目2017.07.01-

2017.07.012020.12.31 2017.07.012020.12.31 2017.07.012020.12.31
江志坚
2017.07.012020.12.31
绿色农药活性物质生物组合合成及合成 6 国家重点研发计划-课题 生物技术研究 -海洋微生物源活性代谢
物库的构建【 2017YFD0201401】
基于共培养策略挖掘一株海洋放线菌的 聚酮类化合物及其防污活性研究【 41606100】 马氏珠母贝SMAD1/5 转导BMP2信号 的鉴定及在贝壳生物矿化中的功能【 41606151】
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于宗赫 凌娟
张文军 漆淑华
王洁 黄文 李涛 农旭华 石禹 张辉贤
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热胁迫下珊瑚组织中细菌群落的变化及 其对珊瑚热耐受的作用【41676155】
序号 1 2 3 4 5
类型
名称
南海典型海岛生态建设与生态物联网监
国家重点研发计划项目 测技术研究与示范【
2017YFC0506300】
国家重点研发计划-课题
南海典型岛礁吹填海岸生态系统恢复与 构建【2017YFC0506301】
国家重点研发计划-课题
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聚酮合酶pks7和pks11对海洋草酸青霉 合成Oxalicumone A及其环境适应性 的调控机制研究【31600060】

氯化消毒的副产品

氯化消毒的副产品

目录摘要 (2)关键词 (2)前言 (3)去除和控制措施 (4)小结 (9)参考文献 (10)摘要氯化消毒的副产品主要是THMs和DBPS,其对健康的影响已受到广泛的重视,近来研究发现THMs有致突变性和致癌性。

本文介绍氯化消毒的副产物形成原因及其形成的影响因素并重点介绍饮用水中卤代烃污染的控制措施。

关键词液氯消毒液氯消毒副产物三囟甲烷(THMs) 囟代有机物(DBPS)前言随着我国经济的迅速发展,对水质与水量的要求愈来愈高,目前我国大约有99.5%的饮用水厂采用氯消毒工艺。

氯化消毒包括两种消毒剂: 液氯和次氯酸钠。

液氯消毒是目前公共给水系统中最为经济有效、应用广泛的饮用水消毒工艺, 它具有技术成熟、杀菌能力强、持续时间长、价格低廉等优点,但由于受水土流失、水源污染等因素的影响,地表水成分逐渐趋于复杂,有机成分增多,给水处理难度增大。

70年代,荷兰和美国水处理工作者发现,加氯消毒后,饮用水中产生三卤甲烷(THMs)类化合物,主要是氯仿、二氯乙酸、氯和溴之间的中间产物。

氯化后的饮用水中不仅生成三囟甲烷,而且还由于天然有机物在水中含量较高,会与加入的水处理药剂作用,生成其它囟代有机物(DBPS),其浓度一般为TCM浓度的5~10倍,它们对人体健康同样产生不利的影响。

THMs和DBPS被世界卫生组织确认为具有致癌性质,危害公众健康,因此,近年来这个问题引起了国内外的普遍关注。

城市自来水是城市的命脉,是每位居民每天必须的数量最大的食品,自来水的水质是关系到每家每户和子孙万代身体健康的大事、关系到部分产品质量、关系到整个社会环境,也是对外开放和吸引外资的重要条件。

所以强化去除和控制饮用水中的THMs 和DBPS对于保障饮用水质安全具有重要意义。

本文就饮用水中的THMs和DBPS的主要来源及其去除和控制方面进行概述。

去除和控制措施要解决饮用水中的THMs和DBPS,需从两大方面着手,一是去除水源前驱物,二是采用先进的水质深度处理技术。

臭氧_平板陶瓷膜_生物活性炭新型净水工艺研究

臭氧_平板陶瓷膜_生物活性炭新型净水工艺研究

45供水篇饮用水源微污染已成为我国面临的普遍问题,且在今后很长一段时间内都会继续存在。

有机物和氨氮是饮用水源中主要的污染物,有机物会导致COD 含量高、生成消毒副产物和为微生物在管道内的生长提供营养物质。

此外,水中嗅味物质的存在会引起用户感官的不适。

而内分泌干扰物(EDCs)、药品和个人护理品(PPCPs)等新兴污染物也开始在水体和自来水厂中检出,由此带来的风险值得重视。

在我国,90%以上的饮用水厂都采用混凝、过滤、消毒的传统处理工艺,不能有效地去除水中的溶解性有机物和氨氮。

为达到新的饮用水卫生标准(GB 5749-2006),很多水厂都面临着升级改造的需求。

在实际应用中,常在传统处理工艺前加入预氧化,臭氧/平板陶瓷膜-生物活性炭新型净水工艺研究□ 清华大学深圳研究生院环境工程与管理研究中心 张锡辉 范小江我国饮用水源面临着多种污染物导致的复合污染,传统的水处理工艺已不能满足要求,而新增深度处理工艺需新建处理单元,工艺流程延长,增加投资和运行成本。

以臭氧/平板陶瓷膜-生物活性炭为核心的新型工艺可以促进净水工艺从“串级”转变为“并级形式”,缩短工艺流程,并可以在水厂现有构筑物的基础上进行升级改造,操作简便,效率高。

在工艺后添加以臭氧活性炭为代表的深度处理工艺,有时甚至在最后添加膜处理工艺。

这使得处理流程冗长,相应的建设和运行成本上升,尤其对于一些用地紧张的水厂更是难以实现。

本文采用耐氧化的平板陶瓷膜,将传统的预氧化、混凝、沉淀、砂滤和臭氧氧化等5个单元通过平板陶瓷超滤膜,集成为一个复合单元,后续采用生物活性炭过滤,如图1所示。

这使得饮用水处理工艺从“串级”发展到“并级”形式。

其中,混凝将微小颗粒物聚合形成絮体,膜过滤将颗粒物完全去除,臭氧可以氧化有机物和提高有机物的可生化性,活性炭可以进一步去除有机物和水中的氨氮,从而达到去除污染物的目的。

本文集成工艺有助于在现有水厂构筑物基础上实现传统工艺向深度处理工艺的升级。

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本文以深圳水库原水为对象 ,在一季节内不同 时间段连续对此水体 DOM 的化学分级分布特征进 行研究 ,以掌握此水体 DOM 水质根本特征和随时 间的变化特性. 同时 ,研究了水体 DOM 各化学分级 组分的消毒副产物三卤甲烷生成势 ( THM FP) ,以期 为饮用水安全保障技术研究提供基础性数据.
基金项目 : 国家高科技研究发展计划 (863)项目 (No. 2002AA601120) ; 国家自然科学基金 (No. 50578155, No. 20577060) Supported by the H i2tech Research and Development Program of China (No. 2002AA601120 ) and the National Natural Science Foundation of China (No. 50578155, 20577060) 作者简介 : 乔春光 (1982—) ,女 ,硕士 ; 3 通讯作者 (责任作者 ) , E2mail: wgds@ rcees. ac. cn B iography: Q IAO Chunguang ( 1982—) , female, master; 3 Correspond ing author, E2mail: wgds@ rcees. ac. cn
浊度
固体悬浮物
电/ (mg·L - 1 )
Conductivity / (μS·cm - 1 )
CODM n / (mg·L - 1 )
南方天然水体 DOM 的化学分级 、变化特征及三卤甲 烷生成势 ( THM FP)特性研究
乔春光 1 ,魏群山 1 ,王东升 1, 3 ,刘丽君 2 ,黄晓东 2 ,张金松 2 ,魏 洽 3 ,李明俊 3
1. 中国科学院生态环境研究中心 环境水质学国家重点实验室 ,北京 100085 2. 深圳市水务集团 ,深圳 518030 3. 南昌航空工业学院环境与化学工程系 ,南昌 330034 收稿日期 : 2005209214 修回日期 : 2006203222 录用日期 : 2006203229
主要仪器 :紫外可见分光光度计 (UV8500,香港 天美公司 ) ; TOC 仪 ( Phoenix 8000, 美国 Tekmar Dohrmann 公司 ) ;气相色谱仪 (Autosystem XL ,美国 PE公司 ) 1. 2 实验方法 1. 2. 1 取样方法 深圳水库位于华南沿海的深圳 市内 ,总库容约 3500 ×104 m3. 水库所在地区常年气 候温暖 ,日照充足. 深圳水库水源来自其上游的东 江 ,取水口段水质保护良好 ,属于二类水体. 但由于 输送干渠沿线的污染 , 导致进入水库的水污染严 重 ,近 5年来采取了多项保护与处理措施 ,状况明显 改善 ,目前水库水质达到三类水体要求. 水库水质 背景资料如表 1所示.
1 实验部分 ( Experiments)
1. 1 材料和仪器 0. 45μm 滤膜 (醋酸纤维素膜 ) ; 玻璃吸附柱 :
根据水样体积确定吸附柱规格 ,本实验采用内径 15 mm、长 200 mm 规格柱 ,带 40~60目玻璃砂芯和聚 四氟 乙 烯 ( PTeflon ) 调 节 阀 ; Am berlite XAD 28 和 XAD 24 树脂 ( Sigma2A ldrich Co. , U. S. A. ).
摘要 :采用 XAD 树脂吸附法 ,在春季内 (3~5月 )连续对南方深圳水库中的水体溶解性有机物 (DOM )进行化学分级表征. 结果表明 ,天然水体 DOM的总量和单个化学分级组分含量在一个季节会发生一定的波动 ,但总的分布特征在季节内未发生根本变化 ,即憎水酸 ( HoA )和亲水部分 (H iM )浓度始终较高 ,而憎水碱 (HoB ) 、憎水中性物 (HoN ) 、弱憎水酸 (WHoA )浓度则相对较低. 同时 ,选取代表性时间点对 DOM 各化学分级 组分进行了消毒副产物三卤甲烷生成势 ( THMFP)的研究 ,发现三卤甲烷 ( THM s)的主要前驱物为憎水和弱憎水有机部分 ,对 THMFP的贡献共 占约 80%. 进一步研究发现 ,憎水中性物 、憎水酸 、弱憎水酸的 THM s生成能力较强 ,总体上与紫外吸收能力基本一致 ;但弱憎水酸表现略有不 同 ,其 SUVA (100 ×UV254 /DOC)值并不十分突出 ,但三卤甲烷生成能力却明显较高 ,说明 DOM 的紫外吸收特性不能完全作为 THMFP特性的 替代指标. 亲水物质 (H iM )的 SUVA 值也不高 ,但其 THM s生成能力接近憎水酸部分 ,值得水处理工艺研究重点关注. 关键词 :天然水体 ;溶解性有机物 ; XAD 树脂 ;分级表征 ;消毒副产物 ;三卤甲烷生成势
文章编号 : 025322468 (2006) 0620944205 中图分类号 : X132 文献标识码 : A
Fractiona tion and character iza tion of DOM and the THM FP fea ture in the South2Ch ina source wa ter
6期
乔春光等 :南方天然水体 DOM 的化学分级 、变化特征及三卤甲烷生成势 ( THM FP)特性研究
945
Keywords: natural water; DOM; XAD resin; fractionation; characterization; disinfection by2p roducts; THMFP
Q IAO Chunguang1 , W E I Q unshan1 , WAN G Dongsheng1, 3 , L IU L ijun2 , HUAN G Xiaodong2 , ZHANG J insong2 , W E I Q ia3 , L IM ingjun3
1. State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chem istry, Research center for Eco2Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085 2. Shenzhen W ater Group Co. L td. , Shenzhen 518030 3. Dep t. of Environmental and Chem ical Engineering, Nanchang Institute of Aeronautic Technology, Nanchang 330034 Rece ived 14 Sep tember 2005; rece ived in revised form 22 March 2006; accepted 29 March 2006
Abstract: Characterization and fractionation of DOM from South2China natural water by resin adsorp tion method showed that the basic fractional character of DOM didn’t change significantly in a season although the amount of total DOM and the single fraction would vary w ith time in a lim ited range. The amount of the hydrophobic acids ( HoA ) and the hydrophilic matter ( H iM ) was relatively higher all the time than the other fractions. The trihalomethane formation potential ( THMFP) was studied and the result showed that the main p recursors in the DOM were hydrophobic and weakly hydrophobic fractions, up to 80%. It was also found that fractions which had higher THM s yield ability were HoN ( hydrophobic neutrals) , HoA and WHoA (weakly hydrophobic acids) , corresponding with the character of SUVA (which is 100 ×UV254 /DOC) . But the WHoA fraction had a special character that its THM s yield ability was super than that of UV absorp tion, so SUVA couldn’t be surrogate indicator for THMFP absolutely. So it was with H iM and needed to pay more a tten tion.
天然水体溶解性有机物 (DOM )由于其结构的 复杂性和物理化学性质的多样性 ,一直是环境科学 工作者的研究重点和热点. 目前为止还不可能做到 对天然水体 DOM 中每一有机成分进行逐一分析和 定量 ,因此 ,对于水处理工艺研究来说将有机物按 某种物理或化学性质进行分级分类研究更有实际 意义.
国外研究者在 20世纪 70年代就开始了根据有 机物的化学性质使用特定树脂对 DOM 进行化学分 级表征 的 研 究 (A iken et a l. , 1979; A iken et a l. ,
第 26 卷第 6 期 2006年 6月
环 境 科 学 学 报 Acta Scientiae Circum stantiae
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