化學(xué)預(yù)氧化對(duì)藻類特性及氯化消毒副產(chǎn)物生成規(guī)律的影響.pdf

1、工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展及污水排放管理的不完善導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，并問(wèn)題引起的藻類爆發(fā)隨著工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展以及污水排放管理的不完善而日益加劇，已經(jīng)嚴(yán)重地影響了生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類的身體生活健康。藻類具有負(fù)電性、親水性、空間位阻效應(yīng)、比重小等特點(diǎn)，因此在水中十分穩(wěn)定，難以去除；同時(shí)藻類在代謝過(guò)程中還可以產(chǎn)生嗅味物質(zhì)、藻毒素，生成提供消毒副產(chǎn)物的前驅(qū)物，從而影響飲用水水質(zhì)安全。
　　化學(xué)預(yù)氧化可以有效地改變?cè)孱惖谋砻嫘螒B(tài)、Zeta電位、細(xì)胞

2、比重等特性，從而有效地強(qiáng)化混凝過(guò)程除藻，因此得到了廣泛的應(yīng)用。但是不同于天然有機(jī)物，人們對(duì)預(yù)氧化后藻類的氯化消毒副產(chǎn)物生成規(guī)律的研究卻非常少，且不系統(tǒng)，甚至存在相互矛盾的地方。
　　本文針對(duì)預(yù)氧化除藻這一傳統(tǒng)工藝，采用TOC測(cè)定、濁度測(cè)定等檢測(cè)手段分析了預(yù)氧化強(qiáng)化混凝的效果；并通過(guò)GC-EDC詳細(xì)分析了三氯甲烷（TCM）、一氯乙酸（MCAA）、二氯乙酸（DCAA）、三氯乙酸（TCAA）、1,1-二氯-2-丙酮（1,1-DCP）、1

3、,1，1-三氯-2-丙酮（1,1,1-TCP）、二氯乙醛（DCA）、水合三氯乙醛（CH）共八種含碳的消毒副產(chǎn)物（C-DBPs），以及二氯乙腈（DCAN）、三氯乙腈（TCAN）、三氯硝基甲烷（TCNM）共三種含氮的消毒副產(chǎn)物（N-DBPs），揭示了預(yù)氧化對(duì)藻類性質(zhì)及氯化消毒副產(chǎn)物的影響；還通過(guò)對(duì)比高錳酸鉀和臭氧對(duì)預(yù)氧化后藻類氯化消毒副產(chǎn)物的影響規(guī)律后，探討了預(yù)氧化除藻的安全性以及如何合理選擇氧化劑。
　　通過(guò)研究單純高錳酸鉀預(yù)氧化時(shí)

4、不同氧化劑投量、預(yù)氧化pH值、Ca2+對(duì)藻類性質(zhì)及氯化消毒副產(chǎn)物的影響，以及高錳酸鉀強(qiáng)化混凝時(shí)藻類氯化消毒副產(chǎn)物的生成的變化規(guī)律得出了，高錳酸鉀預(yù)氧化可在一定程度上提高藻細(xì)胞氯化消毒副產(chǎn)物的生成；高錳酸鉀預(yù)氧化pH值對(duì)藻細(xì)胞氯化消毒副產(chǎn)物生成影響較大，大部分消毒副產(chǎn)物（DBPs）在酸性條件下生成量有所降低，而在中性和堿性條件下生成量有所升高；Ca2+的存在可在一定程度上抑制一些消毒副產(chǎn)物（如TCM、TCAA、N-DBPs）的生成，并且這

5、種抑制作用經(jīng)過(guò)高錳酸鉀預(yù)氧化后可得到強(qiáng)化。適量的高錳酸鉀預(yù)氧化既可強(qiáng)化混凝/沉淀除藻，又不會(huì)導(dǎo)致DBPs增高。
　　通過(guò)研究單純臭氧預(yù)氧化時(shí)不在不同氧化劑投量、預(yù)氧化pH值、HCO3-堿度對(duì)藻類性質(zhì)及氯化消毒副產(chǎn)物生成的影響，以及臭氧預(yù)氧化強(qiáng)化混凝時(shí)，藻類氯化消毒副產(chǎn)物隨臭氧投量增高的變化得出了如下結(jié)論：臭氧預(yù)氧化可明顯提高藻細(xì)胞氯化消毒副產(chǎn)物的生成，隨著臭氧投量的增高，藻細(xì)胞氯化消毒副產(chǎn)物逐漸增高，其中TCM、HAs和N-DBP

6、s升高程度尤為明顯；臭氧預(yù)氧化時(shí)，無(wú)論是以臭氧直接氧化為主還是以HO﹒氧化為主，都可促進(jìn)藻細(xì)胞氯化消毒副產(chǎn)物的生成，但對(duì)于不同的消毒副產(chǎn)物，不同氧化方式所產(chǎn)生的作用效果差異較大；通過(guò)影響消毒和臭氧預(yù)氧化過(guò)程，堿度對(duì)藻細(xì)胞氯化消毒副產(chǎn)物的影響也十分明顯，總DBPs隨著HCO3-濃度的增高而降低，并隨著HCO3-濃度的增高，臭氧預(yù)氧化后總DBPs增高的幅度逐漸降低。臭氧預(yù)氧化可在一定程度上強(qiáng)化對(duì)藻細(xì)胞、濁度的去除，但同時(shí)可引起DOC明顯增高

7、；低濃度的臭氧預(yù)氧化即可明顯地提高混凝沉淀后的藻細(xì)胞的氯化消毒副產(chǎn)物。
　　高錳酸鉀和臭氧預(yù)氧化均可在一定程度上強(qiáng)化混凝除藻。高錳酸鉀在預(yù)氧化時(shí)，對(duì)藻細(xì)胞破壞能力較小，從而對(duì)后續(xù)氯化影響較小，生成的消毒副產(chǎn)物較少。臭氧預(yù)氧化可明顯破壞藻細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞壁、細(xì)胞膜消融，釋放大量難去除的溶解性有機(jī)物；同時(shí)還可氧化降解有機(jī)物，生成大量易于和氯反應(yīng)的產(chǎn)物，從而顯著可以提高氯化消毒副產(chǎn)物生成量。
　　在實(shí)際中，采用預(yù)氧化處理高藻水時(shí)，為