预氧化过程中溶液氧化还原电位变化对消毒副产物生成势的影响研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:txluoyang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
向原水中投加一定量的预氧化剂,不仅能够减轻因微生物滋生导致的工艺操作问题,还能有效控制微污染水的嗅味,因此该技术在常规饮用水处理厂中得到广泛应用。在预氧化过程中,氧化剂可能与水中赋存的天然有机物或者微量有机物反应,改变这些物质的结构和物化性质,进而影响后续处理及消毒副产物(DBPs)的生成势。一般认为,预氧化剂的氧化能力越强则越容易氧化有机物,从而会对后续DBPs生成势有更大影响。然而,以往研究都是引用氧化剂的标准氧化还原电位(ORP)探讨其氧化能力,在实际水样中这些氧化剂的ORP可能与标准ORP有较大差异,因此其氧化能力也有较大差别。然而,有关氧化剂实际氧化能力及其对后续DBPs生成势之间的关系尚无相关报道。本文首先系统研究了溶液pH值(4、7和10)、氧化剂种类(KMnO4、ClO2、Cl2及NH2Cl)和投加剂量对溶液ORP值的影响;进而以取自某水厂进水口原水为研究对象,探索预氧化阶段不同ORP值对有机物及后续氯化和氯胺化消毒过程中DBPs(三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)、卤乙腈(HANs)、卤代酮(HKs)及三氯硝基甲烷(TCNM))生成势的影响。本研究取得的结果如下:(1)通过对四种氧化剂(KMnO4、ClO2、Cl2及NH2Cl)在不同溶液p H值及投加量条件下的ORP值测定分析,发现这些氧化剂的ORP值均随溶液pH值的增大而不断减小,随投加量的增加呈现先快速增加后基本保持不变的趋势。其中,溶液pH值对ClO2的影响较小,而对于其他三种氧化剂的影响较大;当氧化剂投加剂量为0~0.5mg/L时,溶液ORP值快速升高,而当浓度大于0.5 mg/L时ORP值增加较为缓慢;在相同pH值和投加量的情况下,四种氧化剂ORP值大小关系如下:ClO2>Cl2>KMnO4>NH2Cl。(2)使用不同预氧化剂对实际原水进行氧化处理时,通过对五个EEM区域(Ⅰ区(EM<330nm,EX<250nm):酪氨酸蛋白质类有机物;Ⅱ区(330250nm):微生物代谢产物;V区(EM>380nm,EX>250nm):腐殖酸类有机物)的EEMs积分计算可知,升高溶液ORP值(投加预氧化剂)能够不同程度地降低NOM总的荧光强度,但ORP值变化与不同区域的有机物去除率之间没有明显规律。(3)预氧化阶段升高溶液ORP值会显著影响后续消毒过程中DBPs生成的种类及浓度,且在相同水质条件下投加不同预氧化剂对DBPs生成势的影响也较大。THMs生成势随预氧化剂的ORP值的升高而降低,与预氧化剂种类无关;ClO2能够降低HAAs生成势,而其余三种预氧化剂会导致HAAs生成势的升高或保持不变;ClO2和Cl2预氧化后致使TCP生成势的小幅下降,而其余两种预氧化剂对其影响不大;四种预氧化剂均能不同程度地降低HANs生成势,但对于特定的预氧化剂而言,溶液pH值或者ORP值对其影响不大。后氯化剂的选择对DBPs生成势影响显著,与氯消毒相比,使用氯胺消毒时所有DBPs生成势均大幅下降。这可能与中性反应条件下(pH=7)氯胺ORP值低于氯的ORP值有关。(4)根据实验结果,当采用氯作为消毒剂时,ClO2作为预氧化剂能够较好的减少C-DBPs的生成势,而KMnO4作为预氧化剂时能够较好的减少N-DBPs的生成。当采用氯胺作为消毒剂时,氯作为预氧化剂会将C-DBPs的生成势大幅升高65.5%,而ClO2和NH2Cl对DBPs生成势的影响不大,KMnO4作为预氧化剂能够将N-DBPs生成势降低43.4%。因此,ClO2/KMnO4预氧化+氯、KMnO4预氧化+氯胺组合能够削减DBPs的生成势。
其他文献
根肿病是十字花科植物上的一种重要的土传病害,其病原菌以休眠孢子的形式长期存活于土壤中,且能通过多种方式传播,传统的农业、化学等方法无法彻底解决根肿病危害。种植抗病
深部岩体常常处于“三高一扰动”的复杂应力环境之中,岩体在受到地震、爆破、车辆载荷等动态扰动作用后所表现出的变形、强度以及破坏形态直接影响到深部岩体工程施工的安全
砌体结构作为历史悠久的一种建筑体系,满足就地就近取材、成本低、舒适性好的要求,有着低碳、环保、保温等优点。近年来,为适应城镇化发展建设的需要,砌体结构技术不断创新,
为实现结构的震后功能快速恢复,本课题组提出了一种新型性能可恢复摇摆柱(简称IRR柱)技术,由摇摆柱、T型连接件、可替换钢板阻尼器及高强螺栓等组成。在前期的研究基础上,本
伴随着中国经济持续增长和对外开放的持续深化改革,对于航运市场等的需求变得越来越大。为了能够更好的适应市场的强劲需求以及推动国民经济的稳定发展,大量的码头泊位在我国
木材密度是衡量木材质量的最重要指标,是一种高变异的木材特性。木材密度也是影响实木产品、纸浆和纸张以及一些板材产品性能的重要木材性能,还是森林固碳能力的一个重要决定
随着社会的进步和工业的发展,有机染料和重金属离子带来的水污染日益严重,尤其是铅、铬等重金属离子,极大地威胁着人类的健康。如何有效地去除废水中的有机染料和重金属离子一直是人类迫切需要解决的重大难题之一。传统的废水处理方法尽管有一定的效果,但是其能耗较高、处理效率较低且容易引入其它杂质等缺点,极大限制了其进一步的发展与应用。吸附作为处理废水中有机染料和重金属离子的重要手段,由于其特有的优势,目前已经是
固态氧化物电池是一种高温能量转换装置,该装置能够将化学能直接转换为电能,具有能量转换效率高、环境友好等优点。固态氧化物电池的工作模式分为两种:固体氧化物燃料电池(SOF
桉树枝瘿姬小蜂是近年来新发现的一种主要危害桉属树种的外来有害生物,原产于澳大利亚的昆士兰州,2007年首次在中国广东发现,并迅速扩散至邻近省份,逐步蔓延,给中国桉业造成
太赫兹(THz,1 THz=1012Hz)波是指频率在0.1-10THz范围内的电磁波,其包含着非常丰富的物理和化学性质,同时具有低能性和无损检测等优点,因此近年来成为了各个行业研究的热点。