预氧化—强化混凝除藻过程中消毒副产物的生成研究

发布时间：2018-06-13 15:09

  本文选题：铜绿微囊藻 + 梅尼小环藻　； 参考：《福州大学》2013年硕士论文

【摘要】：本论文针对福建省饮用水源地水华水体中常见的2株藻种(蓝藻-铜绿微囊藻和硅藻-梅尼小环藻)的污染问题,探讨了氯化过程中氯化时间、加氯量对消毒副产物(DBPs)的生成势和生成量的影响,以及不同藻细胞组分消毒副产物的生成势的贡献；比较了预氯化和高锰酸钾预氧化强化混凝过程中,DBPs生成势和藻细胞结构的变化,得到以下结果：(1)2株藻细胞在氯化过程中,铜绿微囊藻比梅尼小环藻具有更大的消毒副产物生成势(DBPsFP)。所检测的5种DBPs中,以三氯甲烷(TCM)和三氯硝基甲烷(TCNM)为主,它们的生成势会随着氯化时间、氯气投加量增加而增大；二氯乙腈(DCAN)、1,1-二氯-二丙酮(1,1,-DCP)、和1,1,1-三氯-二丙酮(1,1,1-TCP)随着氯化时间延长呈先增大后减小的趋势。在氯投加量足够的情况下,藻细胞浓度的增加会增加各个DBPs的生成量。(2)不同藻细胞组分对消毒副产物的生成势的贡献不同。铜绿微囊藻细胞不同组分对5种DBPs生成势的贡献大小为：细胞内有机物(IOM, Intracellular Organic Matter)≈细胞悬浮液(CS, Cell Suspension)细胞外有机物(EOM, Extracellular Organic Matter)细胞碎片(CD, Cell Debris), IOM的DBPs的生成势高于EOM；梅尼小环藻的顺序为CS IOM≈CD≈EOM。三维荧光光谱(EEM,Excitation-Emission Matrix Fluorescence Spectrophotometer)测试分析显示2种藻细胞不同组分的有机质含量不同,但DBPs前驱体物质主要为芳香族结构的蛋白质和溶解性微生物物质(SMP, Soluble Microbial Products)。(3)两种藻细胞经高锰酸钾预氧化-强化絮凝-氯氧化和预氯化-强化絮凝-氯氧化所产生的TCM量,随着高锰酸钾投加量的增加而减少,随着预氯化投加量的增加而增加；这说明高锰酸钾预氧化可以有效减少消毒副产物前体物,从而消减后续氯消毒过程中消毒副产物的生成势。高锰酸钾预氧化过程中,增加高锰酸钾投加量,可以减少水中的溶解性有机碳(DOC, Dissolved Organic Carbon)含量和促进混凝沉淀中SUV254的去除,但是不能降低出水浊度；预氯化过程中,增加氯投加量可以降低DOC含量及混凝沉后出水的浊度,但是不能够促进混凝沉淀中SUV254的去除,可能导致后续氯消毒生成更多的TCM。(4)高锰酸钾预氧化和预氯化对不同藻细胞的破坏程度不同。铜绿微囊藻细胞经高锰酸钾预氧化和预氯化后,仍能保持细胞形态,不发生破裂；而梅尼小环经高锰酸钾预氧化和预氯化后,藻细胞完全破裂,细胞内结构完全暴露,细胞内物质完全释放,从而增大饮用消毒副产物生成的风险。
[Abstract]:Aiming at the pollution of two algae species (cyanobacteria-microcystis aeruginosa and diatom-Meniella) in Shui Hua water of Fujian Province, the chlorination time during chlorination was discussed. The effect of chlorine addition on the formation potential and yield of disinfection by-product (DBPs) and the contribution of disinfection by-product potential of different algal cell components; The effects of prechlorination and potassium permanganate preoxidation on the formation potential of DBPs and the structure of algal cells were compared. Microcystis aeruginosa has greater disinfection by-product potential than Cyclopsis meniensis. Among the five DBPs detected, TCM-trichloromethane (TCM) and TCNM- (trichloromethane) were the main ones. The formation potential of these DBPs increased with the chlorination time and the amount of chlorine added. With the prolongation of chlorination time, the chlorination time of dichloroacetonitrile (DCANN) and dichloro-diacetone (DCANN) increased first and then decreased with the increase of chlorination time. When the amount of chlorine was sufficient, the increase of algal cell concentration would increase the amount of DBPs. (2) the contribution of different algae cell components to the generation potential of disinfection by-products was different. The contribution of different components of microcystis aeruginosa cells to the formation potential of DBPs was as follows: IOM (Intracellular Organic matter) 鈮，

本文编号：2014436