臭氧或紫外/臭氧預(yù)氧化對(duì)飲用水消毒中碘代三鹵甲烷形成的作用規(guī)律
發(fā)布時(shí)間:2021-03-23 14:27
飲用水消毒過(guò)程由于消毒劑和天然有機(jī)質(zhì)(NOM)反應(yīng)產(chǎn)生有害消毒副產(chǎn)物(DBPs),備受人們的關(guān)注。其中,碘代消毒副產(chǎn)物(I-DBPs)盡管濃度低,但是具有比其他DBPs更高的遺傳毒性和細(xì)胞毒性而被重點(diǎn)關(guān)注。由于預(yù)氧化工藝比常規(guī)消毒工藝更加有效地控制I-DBPs的生成而逐漸興起,其中,O3由于顯著的殺菌效果、強(qiáng)氧化能力而被廣泛用于自來(lái)水廠的預(yù)氧化消毒過(guò)程,然而對(duì)于O3預(yù)氧化如何影響I-THMs的形成還缺乏深入的認(rèn)識(shí)。因此,本文主要探究了 O3預(yù)氧化和UV/O3預(yù)氧化對(duì)后續(xù)氯及氯胺消毒中碘代三鹵甲烷(I-THMs)形成的影響及作用機(jī)制。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1、O3預(yù)氧化對(duì)氯及氯胺消毒中I-THMs形成的影響規(guī)律。以腐植酸(HA)為代表性NOM,探討了不同濃度O3預(yù)氧化后氯及氯胺消毒中I-THMs的形成,研究了預(yù)氧化時(shí)O3濃度對(duì)HOI濃度和NOM結(jié)構(gòu)和組分變化的影響,最后以小球藻為模式生物,評(píng)估了O3-Cl2(臭氧預(yù)氧化-氯消毒)、O3-NH2Cl(臭氧預(yù)氧化-氯胺消毒)工藝的總毒性變化。研究結(jié)果表明,在氯化和氯胺化消毒過(guò)程中I-THMs的濃度隨O3濃度增加均先增加后減少,分別在O3濃度...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2氣及氣胺消毒過(guò)程中碘帕酵的轉(zhuǎn)化及I-DBPs的形成|24|??
性,在酸??性時(shí)能夠完全氧化鹵素離子(如r變成丨〇3_)?P5]。因此,KMn04常被用做預(yù)氧??化劑。Liang等人發(fā)現(xiàn)KMn〇4與Cl2聯(lián)合使用對(duì)消毒有協(xié)同作用,減少THMs的??產(chǎn)生。通過(guò)選擇比較有無(wú)KMnCU預(yù)氧化,一方面降低沉淀過(guò)濾后的濁度及UV254??值,同時(shí)減少了?THM的產(chǎn)生(由25ng/L降至〗0[ig/L)。提高處理效率的原因是??預(yù)氧化劑本身的協(xié)同作用,以及KMn04與Cl2還原形成的中間產(chǎn)物(如水合二??氧化錳,MnCb*H20)的作用[41]。其實(shí)驗(yàn)流程如圖1.6所示。??Prcoxidalanl?FeCI、??Raw?Water???^^??Mixing?||?令二?%?|?|?^??Flocculation?nl?pJ??J?廣.??v^V??—^?ii?^??Dissolved?air?flolalion?j?Clear?Well??nr??Sand?Filter??圖1.6KMn〇4預(yù)氧化聯(lián)合Ch消毒的工藝流程圖|4I|??Fig.?1.6?Process?flow?chart?of?peroxidation?of?KMn〇4?combined?with?chlorination??disinfection|41)??Zhang等人著重于探究了?KMn〇4預(yù)氧化對(duì)r的氧化機(jī)理,當(dāng)KMnCM的濃度??比較低時(shí),確實(shí)可以減少氯仿(CHC13)的形成并且只有少量的CHh出現(xiàn);然而,??當(dāng)KMn04濃度在0.1 ̄3.0mg/L范圍內(nèi),隨著KMn〇4濃度的增加,CHI3的產(chǎn)率??明顯增加,這是因?yàn)檫^(guò)量的KMn〇4會(huì)將r氧化成h并累積(方程1.5,?1.6),隨??后12自身
?第一章文獻(xiàn)綜述???1.2.2電催化奧氣活化技術(shù)??電催化臭氧氧化(Electro-peroxone,Ep)工藝是是一種新興的電化學(xué)高級(jí)氧??化工藝(EAOP),它將03與陰極原位產(chǎn)生的H202相結(jié)合,形成的過(guò)氧化物如H0-??等應(yīng)用于廢水中有機(jī)物的降解。近幾年,Ep工藝快速發(fā)展以控制廢水中的新興??污染物(ECs)。核心裝置是在臭氧接觸器中簡(jiǎn)單地安裝電極以原位產(chǎn)生H202[43]。??如圖1.7所示,在通電過(guò)程中,陰極接受電子與底部的03迅速反應(yīng)生成H2O2,??并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成H0?降解有機(jī)物[43,?44]。??Ozonation?/?Electro-peroxone??DC?power???^?H???Ozone?reactor??e*??’?e?n??Ozone-resistant?ECs??,H2〇2?Transformation??(?(^?products??^3?Ozone-reactive?ECs??〇?o?u??Carbon-based??〇〇?Anode??cathode?H??L.-l??〇n?〇臟丨_〇:??generator?^??圖1.7電催化臭氧氧化工藝流程圖[44]??Fig.?1.7?Process?flow?chart?of?Electro-peroxone[44]??與常規(guī)03工藝相比,Ep工藝一方面可顯著提高03利用率,降低能耗需求,??另一方面,其產(chǎn)生的H0?比03_?更容易降解ECs[45]。同時(shí),Ep工藝在飲用水消??毒過(guò)程中能有效減少溴酸鹽(BrCV)的生成[43]。因此,使用Ep工藝可以顯著??提髙廢水的處理性能。Zhang
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]凈水過(guò)程中二氧化氯消毒副產(chǎn)物去除研究[J]. 范長(zhǎng)香. 中國(guó)資源綜合利用. 2019(11)
[2]原水UV254與CODMn相關(guān)性研究[J]. 楊曉敏,蘇文洪,黃旭冰,張麗珍. 城鎮(zhèn)供水. 2019(01)
[3]紫外/PS、紫外/H2O2降解2-MIB和土臭素對(duì)比[J]. 岳思陽(yáng),張愛(ài)紅,謝鵬超,王宗平,馬軍. 中國(guó)給水排水. 2016(19)
[4]余氯分析方法研究進(jìn)展[J]. 康蘇花,任毅斌,高康寧,楊麗杰,左文濤. 河北工業(yè)科技. 2013(05)
[5]DPD分光光度法測(cè)定水中游離余氯的探討[J]. 陸喜紅,楊麗莉,葉瑾. 環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù). 2013(03)
[6]離子色譜法測(cè)定水中溴離子與碘離子[J]. 竇艷艷,楊麗莉,胡恩宇,王美飛. 環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù). 2012(06)
[7]飲用水有機(jī)類(lèi)消毒副產(chǎn)物毒理學(xué)研究方法進(jìn)展[J]. 楊帆,楚文海,張永吉,尹大強(qiáng). 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2012(01)
[8]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[J]. 城鎮(zhèn)供水. 2007(04)
[9]采用靛藍(lán)二磺酸鈉分光光度法測(cè)定環(huán)境空氣中的臭氧(O3)[J]. 楊麗香,孫潤(rùn)泰,楊慧芳. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志. 2007(06)
[10]二氧化氯消毒無(wú)機(jī)副產(chǎn)物的產(chǎn)生及控制[J]. 潘寧,李金成,許友芹. 環(huán)境工程. 2006(04)
本文編號(hào):3095957
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2氣及氣胺消毒過(guò)程中碘帕酵的轉(zhuǎn)化及I-DBPs的形成|24|??
性,在酸??性時(shí)能夠完全氧化鹵素離子(如r變成丨〇3_)?P5]。因此,KMn04常被用做預(yù)氧??化劑。Liang等人發(fā)現(xiàn)KMn〇4與Cl2聯(lián)合使用對(duì)消毒有協(xié)同作用,減少THMs的??產(chǎn)生。通過(guò)選擇比較有無(wú)KMnCU預(yù)氧化,一方面降低沉淀過(guò)濾后的濁度及UV254??值,同時(shí)減少了?THM的產(chǎn)生(由25ng/L降至〗0[ig/L)。提高處理效率的原因是??預(yù)氧化劑本身的協(xié)同作用,以及KMn04與Cl2還原形成的中間產(chǎn)物(如水合二??氧化錳,MnCb*H20)的作用[41]。其實(shí)驗(yàn)流程如圖1.6所示。??Prcoxidalanl?FeCI、??Raw?Water???^^??Mixing?||?令二?%?|?|?^??Flocculation?nl?pJ??J?廣.??v^V??—^?ii?^??Dissolved?air?flolalion?j?Clear?Well??nr??Sand?Filter??圖1.6KMn〇4預(yù)氧化聯(lián)合Ch消毒的工藝流程圖|4I|??Fig.?1.6?Process?flow?chart?of?peroxidation?of?KMn〇4?combined?with?chlorination??disinfection|41)??Zhang等人著重于探究了?KMn〇4預(yù)氧化對(duì)r的氧化機(jī)理,當(dāng)KMnCM的濃度??比較低時(shí),確實(shí)可以減少氯仿(CHC13)的形成并且只有少量的CHh出現(xiàn);然而,??當(dāng)KMn04濃度在0.1 ̄3.0mg/L范圍內(nèi),隨著KMn〇4濃度的增加,CHI3的產(chǎn)率??明顯增加,這是因?yàn)檫^(guò)量的KMn〇4會(huì)將r氧化成h并累積(方程1.5,?1.6),隨??后12自身
?第一章文獻(xiàn)綜述???1.2.2電催化奧氣活化技術(shù)??電催化臭氧氧化(Electro-peroxone,Ep)工藝是是一種新興的電化學(xué)高級(jí)氧??化工藝(EAOP),它將03與陰極原位產(chǎn)生的H202相結(jié)合,形成的過(guò)氧化物如H0-??等應(yīng)用于廢水中有機(jī)物的降解。近幾年,Ep工藝快速發(fā)展以控制廢水中的新興??污染物(ECs)。核心裝置是在臭氧接觸器中簡(jiǎn)單地安裝電極以原位產(chǎn)生H202[43]。??如圖1.7所示,在通電過(guò)程中,陰極接受電子與底部的03迅速反應(yīng)生成H2O2,??并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成H0?降解有機(jī)物[43,?44]。??Ozonation?/?Electro-peroxone??DC?power???^?H???Ozone?reactor??e*??’?e?n??Ozone-resistant?ECs??,H2〇2?Transformation??(?(^?products??^3?Ozone-reactive?ECs??〇?o?u??Carbon-based??〇〇?Anode??cathode?H??L.-l??〇n?〇臟丨_〇:??generator?^??圖1.7電催化臭氧氧化工藝流程圖[44]??Fig.?1.7?Process?flow?chart?of?Electro-peroxone[44]??與常規(guī)03工藝相比,Ep工藝一方面可顯著提高03利用率,降低能耗需求,??另一方面,其產(chǎn)生的H0?比03_?更容易降解ECs[45]。同時(shí),Ep工藝在飲用水消??毒過(guò)程中能有效減少溴酸鹽(BrCV)的生成[43]。因此,使用Ep工藝可以顯著??提髙廢水的處理性能。Zhang
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]凈水過(guò)程中二氧化氯消毒副產(chǎn)物去除研究[J]. 范長(zhǎng)香. 中國(guó)資源綜合利用. 2019(11)
[2]原水UV254與CODMn相關(guān)性研究[J]. 楊曉敏,蘇文洪,黃旭冰,張麗珍. 城鎮(zhèn)供水. 2019(01)
[3]紫外/PS、紫外/H2O2降解2-MIB和土臭素對(duì)比[J]. 岳思陽(yáng),張愛(ài)紅,謝鵬超,王宗平,馬軍. 中國(guó)給水排水. 2016(19)
[4]余氯分析方法研究進(jìn)展[J]. 康蘇花,任毅斌,高康寧,楊麗杰,左文濤. 河北工業(yè)科技. 2013(05)
[5]DPD分光光度法測(cè)定水中游離余氯的探討[J]. 陸喜紅,楊麗莉,葉瑾. 環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù). 2013(03)
[6]離子色譜法測(cè)定水中溴離子與碘離子[J]. 竇艷艷,楊麗莉,胡恩宇,王美飛. 環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù). 2012(06)
[7]飲用水有機(jī)類(lèi)消毒副產(chǎn)物毒理學(xué)研究方法進(jìn)展[J]. 楊帆,楚文海,張永吉,尹大強(qiáng). 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2012(01)
[8]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[J]. 城鎮(zhèn)供水. 2007(04)
[9]采用靛藍(lán)二磺酸鈉分光光度法測(cè)定環(huán)境空氣中的臭氧(O3)[J]. 楊麗香,孫潤(rùn)泰,楊慧芳. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志. 2007(06)
[10]二氧化氯消毒無(wú)機(jī)副產(chǎn)物的產(chǎn)生及控制[J]. 潘寧,李金成,許友芹. 環(huán)境工程. 2006(04)
本文編號(hào):3095957
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