臭氧氧化工艺对饮用水中溴代消毒副产物生成的影响

发布时间：2022-11-03 17:37

　　近年来，随着水污染问题的加剧，人类的饮用水安全受到了严峻的挑战。水资源短缺，水中有机物浓度升高，使得传统水处理工艺不能有效保障居民的饮用水安全，给饮用水处理技术带来了新的挑战。目前越来越多的饮用水深度处理工艺被开发出来，其中，臭氧及其相关的处理工艺因其对有机物的良好去除效果得到了广泛的应用。但是，当水源水中含有较高浓度的Br^-时，臭氧氧化不仅会产生致癌性物质BrO₃^-，同时可能会促进后续加氯消毒中产生更高浓度的溴代消毒副产物，溴代消毒副产物往往比传统的氯代消毒副产物具有更高的毒性，因此研究臭氧氧化对含溴副产物生成的影响具有重要的理论意义和实用价值。 本文主要从臭氧浓度、前体物等方面对含溴副产物生成、变化和分配进行了研究，并通过示范工程中臭氧-活性炭工艺对研究结果进行了对比和验证。 研究表明：（1）在典型的腐殖酸配水实验中，主要消毒副产物三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（HAAs）随臭氧浓度的增加先升高后降低，且当臭氧浓度为2mg/L时达到最大，THMs和HAAs生成势分别达到3.3和0.69μmol/L。（2）臭... 

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摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 我国水质现状
        1.2.2 消毒剂与消毒副产物
        1.2.3 臭氧与消毒副产物
        1.2.4 活性炭工艺与消毒副产物
    1.3 研究目的、内容和意义
        1.3.1 研究目的和意义
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验装置
        2.1.1 臭氧氧化静态实验装置
    2.2 实验方法
        2.2.1 臭氧氧化静态试验
        2.2.2 UFC（Uniform Formation Conditions）培养法
        2.2.3 含溴副产物的测定
    2.3 检测指标及方法
        2.3.1 水中臭氧浓度的检测
        2.3.2 Br~-及 BrO_3~-的检测
        2.3.3 有机物指标的检测
        2.3.4 消毒副产物的测定
    2.4 主要仪器设备
    2.5 试剂及药品
第3章 臭氧浓度对溴代消毒副产物生成的影响
    3.1 对有机物及氯耗的影响
        3.1.1 对有机物的影响
        3.1.2 对氯耗的影响
    3.2 对含溴消毒副产物生成和分配的影响
        3.2.1 对三卤甲烷的影响
        3.2.2 对卤乙酸的影响
        3.2.3 对几种新兴消毒副产物的影响
        3.2.4 对 BrO_3~-的影响
        3.2.5 对 Br 分配的影响
    3.3 对溴代副产物整体影响分析
        3.3.1 溴的前体离子扫描技术
        3.3.2 溴代副产物种类及分子量分布的变化
        3.3.3 未知溴代副产物的结构推断
    3.4 本章小结
第4章 前体物对溴代消毒副产物的影响
    4.1 配水及不同水源水水质指标
    4.2 不同配水和水源水臭氧和氯消耗特性
        4.2.1 不同水质原水臭氧消耗特性
        4.2.2 不同水质原水氯消耗特性
    4.3 不同水质溴代消毒副产物生成势
        4.3.1 不同水质原水消毒副产物生成势
        4.3.2 臭氧对不同水源水消毒副产物生成和分配的影响
    4.4 Br~-浓度影响
        4.4.1 Br~-对原水臭氧消耗和氯耗特性的影响
        4.4.2 Br~-浓度对主要溴代消毒副产物的影响
        4.4.3 Br~-浓度对 Br 在不同消毒副产物中分配的影响
    4.6 本章小结
第5章 示范工程中臭氧及活性炭工艺对消毒副产物的影响
    5.1 示范工程简介
    5.2 示范工程工艺评估工况
    5.3 臭氧-活性炭工艺整体运行效果评价
        5.3.1 常规指标评价
        5.3.2 消毒副产物指标评价
    5.4 臭氧-活性炭对消毒副产物的影响
        5.4.1 对三卤甲烷的影响
        5.4.2 对卤乙酸的影响
        5.4.3 溴结合因子
    5.5 本章小结
第6章 结论和建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]臭氧—活性炭组合工艺对饮用水中AOC的去除[J]. 李灵芝,王占生.  环境科学与技术. 2003(05)
[2]微滤/反渗透处理、回用循环冷却排水[J]. 李进,许兆义,于海琴.  中国给水排水. 2004(09)
[3]臭氧组合工艺去除饮用水源水中有机物的效果[J]. 吴红伟,刘文君,王占生.  环境科学. 2000(04)
[4]臭氧化-生物活性炭深度处理工艺安全性研究[J]. 张金松,董文艺,张红亮,范洁,马军.  给水排水. 2003(09)
[5]微污染水源水处理技术的现状与发展[J]. 肖华,周荣丰.  北方环境. 2005(01)
[6]臭氧/高锰酸盐控制臭氧氧化副产物[J]. 马军,刘晓飞,王刚,李继,张金松,贺彬.  中国给水排水. 2005(06)
[7]臭氧—生物活性炭与单独活性炭工艺处理效果比较[J]. 孔令宇,张晓健,王占生.  中国给水排水. 2006(11)
[8]饮用水中卤乙酸和三卤甲烷的形成及影响因素研究[J]. 陈萍萍,张建英,金坚袁.  环境化学. 2005(04)
[9]含溴离子水氯化过程中消毒副产物生成和分配研究[J]. 李波,曲久辉,刘会娟,赵旭.  科学通报. 2007(17)
[10]靛蓝三磺酸法测定水中臭氧浓度的应用[J]. 李红兰,张克峰,王永磊.  山东建筑大学学报. 2006(04)

硕士论文
[1]H2O2/O3高级氧化控制黄河水臭氧化过程中溴酸盐的研究[D]. 吕淼.清华大学 2010



本文编号：3700330