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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<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>、ClO<sub>2</sub>、KMnO<sub>4</sub>、O<sub>3</sub>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<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>或KMnO<sub>4</sub>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<sub>2</sub>、O<sub>3</sub>和NaClO则造成藻液中的DOC水平增加。质量浓度≤1.0 mg/L的K<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>、KMnO<sub>4</sub>或ClO<sub>2</sub>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<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>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<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>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<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>+10 mg/L PAS去除铜绿微囊藻,其成本低至2.225×10-2元/m3。
含碘水折点加氯过程中消毒副产物的生成影响机制
文中重点考察含碘水折点加氯过程中消毒副产物(DBPs)的生成特性,包括常规含碳类DBPs(C-DBPs)和新型含氮类DBPs(N-DBPs)。旨在通过探索不同碘离子浓度(I~-)、溴碘摩尔比(Br~-/I~-)、天然有机物(NOM)浓度以及pH条件下C-DBPs和N-DBPs的生成趋势,寻求一种最佳的氯投加方式,从而减少消毒副产物的生成。试验研究结果表明,当水中只存在I~-时,沿折点加氯曲线生成的C-DBPs和N-DBPs主要是三氯甲烷(TCM)和二氯乙腈(DCAN),且随着加氯量的增加,TCM和DCAN生成浓度均逐渐增加,折点以后浓度增加更明显。当加氯量一定时,随着I~-浓度的升高,TCM和DCAN生成量反而略有下降。而当水中同时含有Br~-、I~-时,折点加氯过程中会额外产生多种具有更高细胞毒性的溴代C-DBPs[二溴一氯甲烷(DBCM)、一氯二溴甲烷(CDBM)和三溴甲烷(TBM)]和溴代N-DBPs[一溴一氯乙腈(BCAN)和二溴乙腈(DBAN)]。随着Br~-/I~-增加,TBM和DBAN浓度逐渐升高并成为主要DBPs。随着NOM浓度升高,TCM和DCAN生成量增大并逐渐饱和。pH不仅会影响折点加氯过程中氯形态变化,还会影响DBPs的生成,其中pH值=6.0时TCM生成量最少,pH值=8.0时DCAN生成量最少。
氯化过程中含氮消毒副产物生成特性
通过试验对长江原水进行氯化消毒,从分子量、亲疏水性、极性和带电性的角度比较试验水体中的溶解性有机物,对生成含氮消毒副产物的有机物进行潜能分析,探究试验水中有机物所具有的生成含氮消毒副产物的组成规律。结果表明:前体物中主要为10 k Da的大分子,且以疏水性、极性和非正电的有机物为主;氯化后,饮用水中可生成含氮消毒副产物,有机物在10 k Da的区间内,且以亲水性、非极性和带正电的组分生成含氮消毒副产物的单位潜能最大。
供水管网系统中DOM 解析与DBPs 生成特征
为保障城市供水安全,实现南方某市优质饮用水入户,通过对目前供水管网水质情况进行调查分析,明确供水管网系统中溶解性有机物(DOM)在不同季节、余氯及停留时间等参数条件下对消毒副产物(DBPs)生成情况的影响。 研究表明:供水管网系统中常规水质指标如浑浊度、余氯和溶解性有机物主要取决于出厂水的浓度,供水管网中余氯变化较大,在管道中进行补氯有利于提升供水管网中不利点的居民饮用水安全。 紫外和荧光光谱分析方法在供水管道中检测方便、检测限较低且不受其他工艺影响且检测浓度较低,可有效指示供水管道中存在的异常风险。 三氯甲烷与卤乙酸是供水管网系统中主要存在的DBPs,其生成受到出厂水水质、管道、管道距离及季节性等多因素的影响,在供水管线中的含量变为随管线距离增长而增大;在温度较高的季节DBPs 生成浓度高、反应速度快,应受到重点关注。
两种异臭化合物β-环柠檬醛和β-紫罗兰酮在氯化过程中消毒副产物的生成及其影响因素
以两种异臭化合物β-环柠檬醛和β-紫罗兰酮作为前体物,进行氯化试验。研究两种前体物在25℃恒温黑暗条件氯化24 h后消毒副产物(DBPs)的生成及影响因素。试验结果表明,β-环柠檬醛和β-紫罗兰酮氯化后均会生成三氯甲烷(TCM)、二氯乙醛(DCAL)、三氯乙醛(TCAL)、二氯丙酮(DCP)和三氯丙酮(TCP),且加氯量、pH和腐植酸浓度均会影响两种前体物氯化后消毒副产物的生成量。两种前体物的试验结果有一定的相似性,随着加氯量的增加,TCM、DCP、TCP的生成量均增加;随着pH的增大,TCM的生成量增加,DCP和TCP的生成量减少,碱性条件会抑制DCAL的生成,而酸性条件会抑制TCAL的生成;随着腐植酸浓度的增加,TCM的生成量增加。
高强紫外光强化降解消毒副产物氯乙酸的效能及作用机制
氯乙酸是一种化学性质稳定的氯化消毒副产物,传统高级氧化技术对氯乙酸的降解效率低、矿化不彻底,拟采用强度高达3.13×10-6 Einstein/（cm2·s）（强度约合1 000 mW/cm2,比传统高级氧化工艺中使用的紫外光强度高两个数量级以上）的紫外光作为光源,考察其对3种氯乙酸（一氯乙酸、二氯乙酸和三氯乙酸）的降解效果、影响因素和矿化过程。研究结果表明,与传统紫外光降解技术相比,高强紫外光可高效降解氯乙酸,前者在360 min内对氯乙酸的去除率不足5%,后者可在50 min内实现99%以上的降解,且3者的降解速率关系为:三氯乙酸>二氯乙酸>一氯乙酸。高强紫外光对氯乙酸的降解过程遵循伪一级动力学,光强、pH和DO这3个光解反应影响因素中,pH对氯乙酸光解过程影响不大,但光强和DO对光解速率影响显著,光解的反应速率随紫外光子通量的提高呈一次线性增加,随着DO由1 mg/L增加至9 mg/L,光解速率提高1倍。此外,高强紫外光对氯乙酸的矿化过程彻底,几乎不产生中间产物,氯乙酸的矿化过程可能主要是通过脱卤和脱羧基两个反应路径实现,DO和pH对光解过程的影响从侧面佐证了氯乙酸高强紫外光光解路径。该结果表明,高强紫外光可有效降解光稳定物质氯乙酸,可为氯化消毒副产物的高效去除提供技术借鉴。
高铁酸盐控制饮用水中消毒副产物的研究进展
消毒是饮用水处理中特别重要的一步。随着工农业经济的飞速发展,水源中检测出大量种类复杂的有机污染物质,在消毒过程中这些有机物与消毒剂反应会产生一些对人体健康具有潜在危害的消毒副产物(DBPs),例如三卤甲烷、亚氯酸盐、溴酸盐等。因此,能否有效控制DBPs的产生成为了评价饮用水消毒质量效果的一项重要指标,而去除消毒副产物前体物是控制DBPs产生的关键。高铁酸盐作为一种绿色高效的新型水处理剂,具有强氧化还原能力,处理后的水中基本不会产生DBPs且能有效地抑制一些常见DBPs。文中综述常见的DBPs及前体物的种类、DBPs控制方法以及高铁酸盐在饮用水处理中对DBPs的控制。
紫外高级氧化去除消毒副产物前体物研究进展
消毒副产物(DBPs)这类有毒物质给人类健康和生态环境造成了一定危害,其前体物问题也是目前关注的热点,因此,有效去除消毒副产物前体物,降低消毒副产物生成势对提升水质具有重要意义。紫外联用高级氧化技术具有高效、环保无污染等优势,通过氧化消毒副产物前体物的方式来减少其生成量,具有广阔研究前景。文中阐述了消毒副产物前体物的分类以及紫外-臭氧、紫外-过氧化氢、紫外-过硫酸盐等组合高级氧化技术去除消毒副产物前体物的研究进展,比较了各高级氧化技术的作用原理、处理效果及其优缺点,提出了高级氧化技术控制消毒副产物生成势这一领域未来的研究方向及需要解决的问题。
国内地下式污水处理厂的发展现状和关键技术分析
随着城镇化的高速发展,城市边缘不断向外扩张,地上污水处理厂普遍存在处理能力不足和臭气、噪声等二次污染的邻避效应的问题。地下污水处理厂具有占地空间小、环境友好、土地综合利用价值高等优势,在我国城市水环境保护和城市可持续发展中发挥着重要的作用。文中通过研究国内地下污水处理厂的关键技术和工程案例,分析地下式污水处理厂的技术特征和亟待解决的难题,为地下污水处理厂的建设提供技术参考。
污水厂磷的富集原理与工艺及资源化回收新趋势
面对磷资源耗竭和水体富营养化双重危机，磷的去除与回收已成为当前可持续污水处理与资源回用的热点话题。水体中磷的来源与存在形式决定了从污水厂富集并回收磷的可行性与必要性，磷富集与回收的技术分为生物型与非生物型，生物富磷与结晶法回收联用是目前污水厂实现磷资源回收的主要途径。文中系统总结了污水厂废水处理工艺中(主流工艺)和污泥处理工艺中(侧流工艺)实施磷回收的技术及特点，介绍了部分成熟的磷回收工艺；同时指出磷回收发展的新方向：高附加值产品的研发(蓝铁矿回收、富磷生物质中含磷聚合物提取)、产业化放大与工程化应用(工艺改进、政策支持)。
期刊简介
收录情况：
· 中国科技论文统计源期刊（中国科技核心）
· 科学引文数据库来源期刊（SCD）
· 中国科学评价研究中心核心期刊（A）
· 美国《化学文摘》（CA）收录
· 开放存取目录数据库（DOAJ）收录
· 俄罗斯《文摘杂志》（AJ）收录
· 日本科学技术振兴机构数据库（JST）收录
· Research4Life（HINARI）收录
主管单位：
· 上海市科学技术协会
主办单位：
· 上海市净水技术学会
· 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司
学术支持：
· 同济大学环境科学与工程学院
· 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司
主 编：顾玉亮
执行主编：阮辰旼
国内刊号：CN 31-1513/TQ
国际刊号：ISSN 1009-0177
邮发代码：4-652
