化學預氧化對藻類特性及氯化消毒副產(chǎn)物生成規(guī)律的影響.pdf

1、工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展及污水排放管理的不完善導致水體富營養(yǎng)化，并問題引起的藻類爆發(fā)隨著工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展以及污水排放管理的不完善而日益加劇，已經(jīng)嚴重地影響了生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展和人類的身體生活健康。藻類具有負電性、親水性、空間位阻效應、比重小等特點，因此在水中十分穩(wěn)定，難以去除；同時藻類在代謝過程中還可以產(chǎn)生嗅味物質(zhì)、藻毒素，生成提供消毒副產(chǎn)物的前驅物，從而影響飲用水水質(zhì)安全。
　　化學預氧化可以有效地改變藻類的表面形態(tài)、Zeta電位、細胞

2、比重等特性，從而有效地強化混凝過程除藻，因此得到了廣泛的應用。但是不同于天然有機物，人們對預氧化后藻類的氯化消毒副產(chǎn)物生成規(guī)律的研究卻非常少，且不系統(tǒng)，甚至存在相互矛盾的地方。
　　本文針對預氧化除藻這一傳統(tǒng)工藝，采用TOC測定、濁度測定等檢測手段分析了預氧化強化混凝的效果；并通過GC-EDC詳細分析了三氯甲烷（TCM）、一氯乙酸（MCAA）、二氯乙酸（DCAA）、三氯乙酸（TCAA）、1,1-二氯-2-丙酮（1,1-DCP）、1

3、,1，1-三氯-2-丙酮（1,1,1-TCP）、二氯乙醛（DCA）、水合三氯乙醛（CH）共八種含碳的消毒副產(chǎn)物（C-DBPs），以及二氯乙腈（DCAN）、三氯乙腈（TCAN）、三氯硝基甲烷（TCNM）共三種含氮的消毒副產(chǎn)物（N-DBPs），揭示了預氧化對藻類性質(zhì)及氯化消毒副產(chǎn)物的影響；還通過對比高錳酸鉀和臭氧對預氧化后藻類氯化消毒副產(chǎn)物的影響規(guī)律后，探討了預氧化除藻的安全性以及如何合理選擇氧化劑。
　　通過研究單純高錳酸鉀預氧化時

4、不同氧化劑投量、預氧化pH值、Ca2+對藻類性質(zhì)及氯化消毒副產(chǎn)物的影響，以及高錳酸鉀強化混凝時藻類氯化消毒副產(chǎn)物的生成的變化規(guī)律得出了，高錳酸鉀預氧化可在一定程度上提高藻細胞氯化消毒副產(chǎn)物的生成；高錳酸鉀預氧化pH值對藻細胞氯化消毒副產(chǎn)物生成影響較大，大部分消毒副產(chǎn)物（DBPs）在酸性條件下生成量有所降低，而在中性和堿性條件下生成量有所升高；Ca2+的存在可在一定程度上抑制一些消毒副產(chǎn)物（如TCM、TCAA、N-DBPs）的生成，并且這

5、種抑制作用經(jīng)過高錳酸鉀預氧化后可得到強化。適量的高錳酸鉀預氧化既可強化混凝/沉淀除藻，又不會導致DBPs增高。
　　通過研究單純臭氧預氧化時不在不同氧化劑投量、預氧化pH值、HCO3-堿度對藻類性質(zhì)及氯化消毒副產(chǎn)物生成的影響，以及臭氧預氧化強化混凝時，藻類氯化消毒副產(chǎn)物隨臭氧投量增高的變化得出了如下結論：臭氧預氧化可明顯提高藻細胞氯化消毒副產(chǎn)物的生成，隨著臭氧投量的增高，藻細胞氯化消毒副產(chǎn)物逐漸增高，其中TCM、HAs和N-DBP

6、s升高程度尤為明顯；臭氧預氧化時，無論是以臭氧直接氧化為主還是以HO﹒氧化為主，都可促進藻細胞氯化消毒副產(chǎn)物的生成，但對于不同的消毒副產(chǎn)物，不同氧化方式所產(chǎn)生的作用效果差異較大；通過影響消毒和臭氧預氧化過程，堿度對藻細胞氯化消毒副產(chǎn)物的影響也十分明顯，總DBPs隨著HCO3-濃度的增高而降低，并隨著HCO3-濃度的增高，臭氧預氧化后總DBPs增高的幅度逐漸降低。臭氧預氧化可在一定程度上強化對藻細胞、濁度的去除，但同時可引起DOC明顯增高

7、；低濃度的臭氧預氧化即可明顯地提高混凝沉淀后的藻細胞的氯化消毒副產(chǎn)物。
　　高錳酸鉀和臭氧預氧化均可在一定程度上強化混凝除藻。高錳酸鉀在預氧化時，對藻細胞破壞能力較小，從而對后續(xù)氯化影響較小，生成的消毒副產(chǎn)物較少。臭氧預氧化可明顯破壞藻細胞，導致細胞壁、細胞膜消融，釋放大量難去除的溶解性有機物；同時還可氧化降解有機物，生成大量易于和氯反應的產(chǎn)物，從而顯著可以提高氯化消毒副產(chǎn)物生成量。
　　在實際中，采用預氧化處理高藻水時，為