二氧化氯预氧化对铜绿微囊藻氯化消毒副产物生成潜能的影响研究

【摘要】：近年来随着水体富营养化程度加剧,水体中多种微生物大量孳生,传统的消毒处理方式已不能满足饮用水水质标准的要求。铜绿微囊藻等藻类中含有大量的氨基酸、蛋白质、脂肪等有机物,这些物质在后续的氯化消毒过程中均可成为消毒副产物前体物。预氧化技术可有效地降低消毒副产物前体物,降低后续水处理负担,提高出水的水质。因此,本论文以铜绿微囊藻胞外有机物(EOM)和胞内有机物(IOM)为研究对象,探讨二氧化氯作为预氧化剂对其氯化消毒副产物的生成潜能的影响。本论文通过处理模拟含铜绿微囊藻的水源,通过改变二氧化氯投加量、pH、预氧化反应时间、温度、混凝剂的投加量等条件。探讨在不同条件下,铜绿微囊藻生成卤甲烷(THMs)、卤乙醛(HAs)、卤乙酸(HAAs)、卤代酮(HKs)、卤乙腈(HANs)及卤代硝基甲(HNMs)几种消毒副产物的影响。研究结果表明:随着二氧化氯投量的增加,三氯乙酸(TCAA)、三氯乙腈(TCAN)、三氯硝基甲(TCNM)先增加后减少,二氯乙腈(DCAN)先减少后增加,三氯甲烷(TCM)、二氯乙酸(DCAA)、二氯丙酮(1,1-DCP)、三氯丙酮(1,1,1-TCP)均持续减少,在投加量为3mg/L时,去除效果最佳;随着pH由5到9,TCM逐渐增加,TCNM 的生成量先升高后降低,DCAA、TCAA、DCAN、TCAN、1,1-DCP、1,1,1-TCP持续减少,在pH为9时,达到最小值;延长预氧化时间,TCM、1,1,1-TCP的生成量有所增加,DCAA、TCAA、DCAN,1,1-DCP的生成量持续减少,TCAN、TCNM的生成量先升高后降低;温度直接控制着反应速率,所以也会间接影响消毒副产物的生成量,温度从10℃变化到30℃,DCAA、TCAA、TCM、TCAN的生成量均随温度上升有轻微升高,TCNM、DCAN、1,1-DCP、1,1,1-TCP的生成量持续降低。预氧化强化混凝工艺可以有效减少消毒副产物前体物,在混凝剂投量为50mg/L时,8种DBPs均达到最小值。对于铜绿微囊藻胞内有机物来说,增大预氧化药剂投加量、混凝剂投量及延长预氧化反应时间,可有效降低部分消毒副产物前体物,但过长的反应时间,会增加水力停留时间,增大水厂运行负担,过高的混凝剂投量会增加水体中其他污染物浓度,综合分析,二氧化氯最佳投量宜为1mg/L,最佳预氧化反应时间宜定为30min;混凝剂硫酸铝的最佳投量宜定为30mg/L。