飲用水中三鹵甲烷和鹵乙酸生成的影響因素研究.pdf

1、飲用水安全問題是人類最關(guān)注的焦點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的常規(guī)工藝在制備飲用水時多采用氯消毒劑來消滅和控制細(xì)菌、病毒等的生長，但氯消毒劑消毒的同時會與水中未去除的有機(jī)物反應(yīng)生成消毒副產(chǎn)物，這些消毒副產(chǎn)物能誘使泌尿系統(tǒng)和胃腸系統(tǒng)癌變，并且對人類的遺傳和生長發(fā)育都有不良影響，因此對飲用水消毒副產(chǎn)物的研究已勢在必行且意義深遠(yuǎn)。 本文以氯消毒副產(chǎn)物三鹵甲烷和鹵乙酸為研究對象，分別從消毒副產(chǎn)物生成的影響因素、前體物特性、消毒劑、凈水工藝和配水管網(wǎng)等多個

2、角度進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究，并在現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)分析方法相結(jié)合的基礎(chǔ)上建立了配水管網(wǎng)消毒副產(chǎn)物水質(zhì)模型。 根據(jù)長江南京段實(shí)際水體情況及氣候條件，建立了測定消毒副產(chǎn)物生成潛能的UFC試驗(yàn)法。UFC試驗(yàn)法測定消毒副產(chǎn)物生成潛能所采用的培養(yǎng)時間、余氯量與實(shí)際情況較為符合，可以對實(shí)際水廠及配水管網(wǎng)中消毒副產(chǎn)物的量給出更好的預(yù)測。 在實(shí)驗(yàn)室通過模擬氯化條件，測定各種因素（投氯量、pH、溫度、溴離子濃度和反應(yīng)時間）對氯化消毒副產(chǎn)物

3、生成的影響。利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的正交分析法確定了飲用水氯化過程中影響三鹵甲烷和鹵乙酸生成的主要因素，并選擇出三鹵甲烷最優(yōu)氯化條件。 從有機(jī)物分子量分布和有機(jī)物親、疏水性兩個方面開展了消毒副產(chǎn)物的前體物研究，研究表明：原水主要是由<5k道爾頓的小分子量有機(jī)物構(gòu)成，氯消毒過程中形成消毒副產(chǎn)物的前體物也主要是<5k道爾頓的小分子量有機(jī)物：消毒時生成三鹵甲烷和鹵乙酸的前體物主要是疏水性物質(zhì)。這為確立最主要的前體物，有效選擇去除方法奠定了基礎(chǔ)。

4、 系統(tǒng)研究了常規(guī)工藝、強(qiáng)化常規(guī)工藝（混凝+沉淀+生物強(qiáng)化活性濾池）和生物活性炭工藝（混凝+沉淀+砂濾+生物活性炭濾池）各工藝中各單元出水分子量分布情況，以及各單元出水中DOC、UV254、SUVA和消毒副產(chǎn)物生成潛能的大小。研究表明，水處理過程中為確保生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)安全的飲用水，應(yīng)該在現(xiàn)有的常規(guī)工藝的基礎(chǔ)上增加有利于去除小分子量有機(jī)物的工藝。 對比研究了長江南京段原水氯胺消毒時生成消毒副產(chǎn)物的情況。相比氯消毒，氯胺消毒生成副產(chǎn)

5、物的量和種類都減少了：氯胺消毒副產(chǎn)物的前體物和氯消毒時一樣，主要是小分子量有機(jī)物。常規(guī)工藝、強(qiáng)化常規(guī)工藝和生物活性炭工藝的出水用氯胺消毒時生成消毒副產(chǎn)物的潛能大幅降低。 隨著春夏秋冬季節(jié)的變化，管網(wǎng)水水質(zhì)也發(fā)生相應(yīng)變化。值得注意的是，長江原水冬季水位低，水質(zhì)變差，呈微污染水源特性，常規(guī)工藝處理時氯耗急劇增大，因此消毒副產(chǎn)物生成量在冬季最高。 運(yùn)用多元回歸法建立了以監(jiān)測點(diǎn)游離性余氯、UV254、pH、溫度、氨氮為自變量的配