【摘要】：三氯乙醛(CH)是飲用水處理中僅次于三鹵甲烷(THMs)和鹵乙酸(HAAs)的第三大類消毒副產(chǎn)物(DBPs),嚴(yán)重威脅人體健康,但是目前對(duì)于CH的主要前體物組分并不清楚,對(duì)于不同水源在現(xiàn)有工藝條件下的CH風(fēng)險(xiǎn)也缺乏有效的評(píng)估方法。本文分析了CH的生成規(guī)律,并運(yùn)用分子量分級(jí)和極性分離等分離技術(shù)、三維激發(fā)-發(fā)射矩陣熒光光譜等有機(jī)物表征手段,結(jié)合氨基酸、牛血清白蛋白等模擬化合物的氯化實(shí)驗(yàn),以找出CH的主要前體物組分。最后,建立了多屬性評(píng)估方法對(duì)CH風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,并進(jìn)行案例驗(yàn)證,為CH的控制和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供有效方法與技術(shù)支持。CH生成規(guī)律研究表明,5~35oC溫度范圍內(nèi),CH生成量隨著溫度的升高而逐漸升高,45oC時(shí),CH降解速率大于生成速率,生成量逐漸減少;CH生成量隨著p H的升高而逐漸降低,當(dāng)p H=11時(shí),CH已經(jīng)完全降解;Cl2:TOC=1:1~4:1(質(zhì)量比)范圍內(nèi),CH的生成量隨著加氯量的增加而增加,但是當(dāng)Cl2:TOC4:1時(shí),CH的生成量保持不變。CH與兩類常規(guī)DBPs(THMs和HAAs)之間均為正相關(guān)關(guān)系,且CH與HAAs的相關(guān)關(guān)系更為顯著。CH生成量與耗氯量的平方成正比。CH前體物含量與TOC線性關(guān)系更為顯著,可以根據(jù)原水的TOC來(lái)預(yù)測(cè)水體中的CH前體物含量。對(duì)CH前體物的分析研究表明,我國(guó)南方某市典型水源水中CH前體物含量的范圍為19.30~66.70μg/L,其中藻類和顆粒性有機(jī)物(POM)對(duì)于CH前體物的貢獻(xiàn)率為6.83~37.33%,溶解性有機(jī)物(DOM)的貢獻(xiàn)率為62.67~93.17%,水體中CH的主要前體物來(lái)源于DOM。夏季水樣中分子量(MW)1KDa和MW10KDa兩部分DOM為CH的主要前體物;CH的主要前體物類別為類芳香性蛋白質(zhì)、類微生物代謝產(chǎn)物等親水性有機(jī)物;丙氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、組氨酸、蘇氨酸、色氨酸、酪氨酸、牛血清白蛋白和DNA等的CH生成能力較強(qiáng),均大于30μg/mg-C。不同模擬化合物的生成動(dòng)力學(xué)的差異,說(shuō)明有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與CH生成息息相關(guān),為CH生成機(jī)理研究奠定基礎(chǔ)。通過(guò)建立多屬性評(píng)估模型對(duì)CH風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,建立了包括原水水質(zhì)、環(huán)境因素、水廠工藝等三個(gè)要素層在內(nèi)的指標(biāo)體系,共計(jì)7個(gè)指標(biāo),分別為:p H、水溫、TOC、降雨量、水源周圍的污染狀況、堿鋁投加量和加氯量,其權(quán)重值分別為:0.1、0.1、0.2、0.1、0.1、0.08和0.32。利用加單加權(quán)法對(duì)CH風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,滿分為1分,分?jǐn)?shù)越高,CH風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)越高。水源X和Y案例分析表明,X水源的CH風(fēng)險(xiǎn)要大于Y水源。此外,X和Y兩個(gè)水源在常規(guī)處理工藝條件下的CH風(fēng)險(xiǎn)基本處于一般或較高的風(fēng)險(xiǎn)程度,并且4~10月份的CH風(fēng)險(xiǎn)程度相對(duì)較高。
文內(nèi)圖片：
圖片說(shuō)明：技術(shù)路線圖
文內(nèi)圖片：
圖片說(shuō)明： 圖 2-1 分子量分級(jí)流程間為 30 min，HCl 攪拌時(shí)間為 15 min；最后，在高0.5 MPa）采用超純水對(duì)超濾膜予以清洗，，調(diào)節(jié) TOC 和 UV254與超純水基本一致，再用于水樣分
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU991.2

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本文編號(hào)：2514725