成都市自来水氯胺消毒试验研究

成都市自来水氯胺消毒试验研究

孙晓航[1]2003年在《成都市自来水氯胺消毒试验研究》文中研究指明本文在分析研究国内外有关消毒工艺发展方向及分析方法的基础上,利用实验室实验及生产性实验,结合成都市自来水生产工艺状况、原水状况、管网状况,对氯胺消毒工艺设置、氯胺消毒剂量与灭菌时间的关系(CT值)以及消毒副产物变化情况等进行了针对性试验,对于氯胺消毒水与氯消毒水在管网中的混合变化情况进行详细的分析,其主要工作和结论如下: (1)采用实验室模拟实验和正交实验法,改变氯氨投加顺序、投加比例、原水状况、接触时间、PH值等参数,比较消毒副产物的含量、CT值及剩余消毒剂的稳定性,实验结果表明: a)当氨氮大于0.3mg/l,氯氮比为4:1左右,滤后水2小时接触反应后,总氯大于0.8mg/l,即能达到国标要求的消毒效果。 b)氯胺在水体中的稳定性极佳,采用氯胺消毒方式对维持长距离输水管线中的剩余消毒剂作用明显;氯胺在水体中的初始消耗量明显少于自由氯,在原水变化情况下的波动也较小,生产控制的难度小于自由氯消毒。 c)采用氯胺消毒方式时,预加氯成为总叁卤甲烷、卤乙酸生成量的决定因素,取消预加氯将大幅度减少氯消毒副产物的生成,而对于滤后水消毒剂量(主要为一氯胺)的控制影响不大。 (2)采用生产性实验,分析氯胺消毒水的折点反应理论及不同消毒方式的管网水的混合反应,实验室及生产实验表明: a)当原水有机污染达到一定程度,原水中部分有机氮与活性氯的反应以及有机氮与氨氮之间的转化将干扰一氯胺的生成及稳定,经典折点加氯理论曲线将发生较大变化。 b)氯胺消毒水与自由氯消毒水在一定混合条件下,将发生生成氮气的多个副反应,反应平衡常数与CL2:N比、PH值、接触时间等参数有关;同时消毒剂稳定性迅速降低; c)氯胺消毒对于管网水总叁卤甲烷和卤乙酸的生成有明显的抑制作用,随接触时间的延长,其增量幅度也较小。 d)氯胺消毒方式在减小饮用水的致突变性即降低饮用水的毒副方面明显优于氯消毒,对总AOC的生成具有较好的抑制作用,水体生物稳定性优于氯消毒方式。

谢海英[2]2003年在《成都市自来水六厂氯胺消毒运行方式研究》文中提出100余年来,饮用水氯消毒为人类控制水致疾病、提高供水微生物安全性起到了至关重要的作用,大大降低了水致疾病的发病率。但是氯消毒技术在降低了饮用水微生物风险的同时,由于消毒副产物的形成提高了饮用水的化学物风险,消毒剂本身对饮用水的安全性也有一定的影响。要保证饮用水的微生物安全性和化学物安全性的统一,研究安全的消毒技术成为必然,即保证饮用水微生物安全性的同时尽量降低化学物风险。 氯胺消毒工艺是一种使用时间较长的消毒方式,具有降低自来水中有机卤化物及长时间维持管网系统中剩余消毒剂的特性,已逐渐成为替代传统液氯消毒工艺的研究方向之一。但由于氯胺消毒的研究受原水水质、工艺条件、管网状况等诸多因素的影响,目前对其适用性的研究还不够全面,不能满足各地实际应用的需要。 本文在分析研究国内外氯胺消毒应用情况的基础上,结合成都市自来水公司六厂(叁期工程)的原水水质状况和生产实际,通过实验室试验和生产性试验对使用氯胺消毒的效果及其对水质的影响进行了一些有益的探索。其主要研究工作和结论如下: 1、相对于先氯后氨和同时氯氨的消毒剂投加方式,先氨后氯的投加方式在降低原水酚污染影响的作用更为有效。因此,氯胺消毒运行应采用的消毒剂投加方式为:取消前加氯,在沉淀池集水槽加氨,在滤后水加氯。考虑到滤前加氨会导致滤后水产生过多的亚硝酸盐氮,因此需要定期恢复前加氯。恢复前加氯的周期为夏季30天左右,冬季60天左右。 2、根据原水水质情况,当滤后水浊度小于0.5NTU,加氨量为0.3~0.4mg/L,氯氨比为4:1,总余氯达1.0mg/L以上时,2小时即能达到现行国家标准要求的消毒效果。 3、通过对氯胺消毒与液氯消毒对比试验研究表明: (1)氯胺消毒在管网中的持续消毒效果明显优于液氯消毒,更适用于中远距离输水管线。 (2)在保证饮用水微生物安全性的条件下,氯胺消毒相对于液氯消毒在降低叁氯甲烷、二氯乙酸和叁氯乙酸这叁种消毒副产物方面有明显的作用。 (3)氯胺消毒在减小饮用水的致突变性即降低饮用水的毒副作用方面明显优于氯消毒,对提高饮用水水质有很好的作用。 (4)氯胺消毒对生物膜成长具有极好的抑制作用,在减少饮用水的AOC含量、重庆大学硕士学位论文中文摘要提高饮用水的生物稳定性方面优于液氯消毒。 4、氯胺消毒处理后的水与液氯消毒后的水在管网中混合达到一定比例,长时间稳定接触,将会出现管网水余氯、总氯大幅度降低的现象。 本论文还研究了氯氨消毒的影响因素、氯胺消毒系统运行存在的问题及对策,进行了两种消毒方式的技术经济比较,以及对后续研究工作进行了展望。

衡正昌, 李朝晖, 姜维华, 谢海英[3]2003年在《氯胺消毒对饮用水消毒副产物形成和致突变性的影响》文中进行了进一步梳理目的评价氯胺消毒对饮用水消毒副产物形成和致突变性的影响。方法分别于2001年8月(丰水期)和2002年3月(枯水期)对成都市某水厂氯胺消毒和液氯消毒饮用水的细菌学指标以及氯仿、四氯化碳含量进行了检测,对其水样的有机浓集物进行了Ames试验,然后比较两种消毒饮用水的消毒副产物含量和致突变性。结果用氯胺消毒的饮用水中余氯量约1mg/L时均未检出细菌总数和大肠菌群,且氯仿含量较用液氯消毒减少了81%~84%,两种消毒方式的饮水中四氯化碳含量均小于0.2μg/L。对于TA98菌株,液氯消毒的出厂水1.5L检出阳性反应,而氯胺消毒检出阳性反应的水样量≥6.0L。结论采用氯胺消毒可以明显降低饮用水氯化副产物的含量和致突变性,其消毒效果不亚于氯化消毒,因此,氯胺是较好的替代消毒剂。

叶劲[4]2003年在《成都市自来水的生物稳定性研究》文中研究说明研究了成都市第六水厂原水、出厂水、管网水中AOC的变化,结果表明传统水处理工艺对AOC(可同化有机碳)有一定的去除作用。由于不同季节原水水质情况不同,AOC去除率在44%~82%之间波动。用氯胺取代液氯进行消毒可使自来水中的AOC浓度明显降低。

孙晓航, 程进, 李青, 谢海英[5]2000年在《氯胺消毒方法及其对水质影响的研究》文中研究表明一前言我国从70年代起,就有使用氯胺作为消毒剂的经验,且许多大中城市现仍在使用,但据调查,目前自来水行业对氯胺消毒的研究尚不完善,许多城市虽使用该方法多年,但往往靠经验和教材资料数据操作,导致部分城市消毒剂加量过大,成本过高,或管网水存在不含余氯的"白水"等现象。因此,为了配合工艺设计改造,科学选择消毒方式,我们进行了大量模拟实验和生产实验,对下述问题进行了研究: 1 氯、氨的投加比例和投加量对消毒效果影响;2氯胺消毒与液氯消毒两种方式水中消毒副产物的含量比较;3 氯胺消毒对原水中酚的去除情况;4 氯胺消毒处理后的水与液氯消毒后的水在管网中模拟混

刘静, 叶劲, 谢海英[6]2011年在《强化消毒法对水中粪肠球菌灭活效果研究》文中认为在实验室条件下,研究了自由氯﹑氯胺和二氧化氯在不同剂量下对水中粪肠球菌的灭活效果。结果表明,自由氯﹑氯胺和二氧化氯对水中粪肠球菌具有较好的灭活效果,当消毒剂投加量为1~4 mg/L,接触时间为30 min时,粪肠球菌的灭活率基本在99%以上;自由氯的消毒反应速率最快,其次是二氧化氯,氯胺的反应速率最慢。

郑波, 杨家建, 钱文娇, 施正纯, 齐云强[7]2011年在《氯胺消毒工艺的精确控制及优化技术——一氯胺及游离氨在线监测新技术》文中进行了进一步梳理模拟了先氯后氨和先氨后氯两种氯胺消毒工艺,使用基于顺序靛酚蓝法的APA6000一氯胺分析仪,以及其他不同分析仪表检测游离余氯、总余氯、一氯胺、氨氮的含量变化。结果表明APA6000一氯胺分析仪可以准确测定水体中一氯胺和游离氨的含量。基于准确的测定结果,本文提出了一种可行的氯胺消毒工艺加氯和加氨的自动控制方法,弥补了以往该工艺在此方面的缺陷。

袁希慧[8]2012年在《福州市自来水厂原水氯化消毒副产物的生成特性研究》文中提出氯消毒是目前我国自来水厂生产使用最普遍的消毒工艺,可以有效保障饮用水的生物安全性。但氯消毒过程中会伴生各类消毒副产物(DBPs),许多具有“叁致”效应,DBPs对人体健康构成的潜在威胁引起普遍关注。本文以福州市叁个主要自来水厂为研究对象,探讨其原水在不同月份氯消毒后主要副产物叁卤甲烷生成势(THMFP)、卤乙酸生成势(HAAFP)以及叁氯乙醛浓度的变化趋势;并以西厂原水为例,探讨原水pH值、水温、加氯量等因素对消毒副产物叁氯乙醛生成的影响;为研究原水有机物不同组分前体物的氯消毒副产物生成势,本文采用XAD-4、XAD-8树脂分离法,对东厂和东南厂原水有机物进行分类,并分别探讨各类有机组分氯化后THMs的生成和浓度分布规律。在上述基础研究数据和结论的支撑下,针对性地提出福州市各自来水厂在防控DBPs方面可采取的改进措施和技术方法。主要研究结果为:(1)3大水厂原水氯化消毒副产物生成势月变化规律:总叁卤甲烷生成势(TTHMFP)浓度值范围分别为:西厂47.46μg/L(1月)~95.11μg/L(5月)、东厂43.93μg/L(12月)~166.64μg/L(8月)、东南厂8.67μg/L(4月)~217.13μg/L(9月);西厂和东南厂的总卤乙酸生成势(THAAFP)最高值分别出现在1月和12月,其浓度分别为417.3gg/L、435.1μg/L,东厂则在8月出现最高浓度值446gμg/L;各水厂生成的卤乙酸(HAAs)中,二氯乙酸生成势(DCAAFP)普遍高于叁氯乙酸生成势(TCAAFP)。(2)3个水厂原水氯消毒生成的叁氯乙醛浓度及影响因素:西厂和东南厂生成的叁氯乙醛最高值均出现在9月,分别为16.6μg/L、23.5μg/L,东厂最高浓度为19.9μg/L(6月),超过国家《生活饮用水标准》(GB5749-2006)限值10μg/L;进行实验室模拟条件下pH、水温、氯投加量对叁氯乙醛形成的影响:在pH值中性条件下,叁氯乙醛的产生量最高;16℃以下低温以及45℃以上高温条件皆不利于叁氯乙醛的生成;叁氯乙醛生成量同余氯浓度相关性较差。(3)采用XAD树脂对东厂和东南厂原水溶解性有机物(DOM)进行前体物分类及其对DBPs生成与浓度分布影响:东厂原水中DOM以亲水性有机物(HPIM)为主,占51.06%,其次为疏水中性物质(HPON),占28.18%;HPIM也是东南厂原水中溶解性有机物的主要成分,占44.50%,弱憎水酸(WHOA)在东南厂原水中占较大比例,为24.65%;对各组分的THMFP及叁卤甲烷生成活性(STHMFP)分析结果为:HPON的TTHMFP最大,HPOA次之,HPIM最小;其中,HPOA的STHMFP最强,HPIM最弱。(4)福州市3个典型自来水厂氯消毒副产物防控建议:建议西厂将滤前加氯点位往前提(可以考虑在混合池进行),另考虑在清水池后增加补氯点,使出厂水余氯值满足国标要求;建议东厂增加深度处理(如活性炭吸附等)以去除水中占主导的亲水性有机物;东南厂需综合考虑水中氨氮值、管网余氯值、气候温度等因素,选择性地采用预加氯工艺。

李斌, 李星, 杨艳玲, 何文杰, 韩宏大[9]2006年在《高锰酸盐复合药剂(PPC)与氯胺联用预氧化灭活试验研究》文中提出为了减少预氯化时产生的大量消毒副产物,保障饮用水的化学安全性,我们寻找更为安全可靠、更能发挥各种消毒剂长处的饮用水预氧化方式来代替预氯化.本文着重研究了氯胺和PPC(高锰酸钾复合药剂)这两种安全的消毒剂单独以及二者联用对原水中细菌、总大肠杆菌群的灭活效果.用Berenbaum公式判断两种消毒剂联合作用的性质.研究结果表明:氯胺和PPC两者联用预氧化对原水中的微生物具有协同灭活效果,可以提高细菌、大肠杆菌的灭活率,保障饮用水的生物安全性.同时可以减少消毒副产物的生成量,保障饮用水的化学安全性.因此,可以作为新的安全可靠的预氧化方式来代替预氯化.

王海燕[10]2010年在《饮用水消毒工艺优化研究》文中认为自来水在从水厂输送至用户的过程中,水在管网内已经流动了数小时乃至数天的时间,水在庞大的地下管网中将发生复杂的物理、化学和生物反应,一些主要的水质指标,如余氯、细菌指标等,可能发生明显变化;有害细菌及微生物会繁殖,危害人类健康。因此改善管网水质是提高供水水质的重要环节。本文以主体水为静态模型研究了余氯衰减的影响因素,探讨了氯和氯胺消毒对生物稳定性的影响;以A R反应器投加BAC水为动态模型,研究了消毒对微生物再生长控制;最后对饮用水常规消毒工艺优化进行了综合论述。余氯衰减实验表明,温度对余氯衰减速率常数的影响明显,温度从10~℃增加到30℃,Kb值从0.0311升至0.1225 ,温度越高,余氯在水体中衰减越快;对于完全相同的水样,初始氯质量浓度越高,自由余氯和总氯衰减越快;余氯衰减和PH值没有显着的相关关系;DOC与Kb值之间存在强指数关系。在氯消毒过程中,尽管BDOC有所增加,但仍能满足生物稳定性的阈值要求,且BAC出水中氯衰减速率明显低于微滤出水和原水,在较长停留时间后仍可保持较高水平的余氯值,能持续抑制微生物的再生长。氯胺消毒过程中BDOC变化与氯消毒过程趋势相似。生物活性炭工艺是保障饮用水生物稳定性的有效手段。水中加氯量为1mg/l时,出水余氯量为0.04mg/l。HPC计数水中悬浮菌为6.30×10~3个,挂片上的菌落数为4.60×10~4个,管网中微生物得不到很好控制。当水中氯投加量增为2mg/l时,出水余氯量为0.3mg/l,二者上生长的菌落数量均可控制在两个数量级上。充分利用前端工艺对污染物的去除效能,将消毒剂投加点尽量靠近水处理工艺后部,可减少消毒副产物、降低加氯量、降低可生物降解营养基质的生成。合理选择投氯点、改进投氯管线的设置,充分利用工艺管道的水力条件和采用机械搅拌、弯头混合、喷撒扩散器、管道混合器等多种方式能够保证氯水充分混合。

参考文献:

[1]. 成都市自来水氯胺消毒试验研究[D]. 孙晓航. 重庆大学. 2003

[2]. 成都市自来水六厂氯胺消毒运行方式研究[D]. 谢海英. 重庆大学. 2003

[3]. 氯胺消毒对饮用水消毒副产物形成和致突变性的影响[J]. 衡正昌, 李朝晖, 姜维华, 谢海英. 环境与健康杂志. 2003

[4]. 成都市自来水的生物稳定性研究[J]. 叶劲. 中国给水排水. 2003

[5]. 氯胺消毒方法及其对水质影响的研究[J]. 孙晓航, 程进, 李青, 谢海英. 城镇供水. 2000

[6]. 强化消毒法对水中粪肠球菌灭活效果研究[J]. 刘静, 叶劲, 谢海英. 供水技术. 2011

[7]. 氯胺消毒工艺的精确控制及优化技术——一氯胺及游离氨在线监测新技术[C]. 郑波, 杨家建, 钱文娇, 施正纯, 齐云强. 第六届中国城镇水务发展国际研讨会论文集. 2011

[8]. 福州市自来水厂原水氯化消毒副产物的生成特性研究[D]. 袁希慧. 福建师范大学. 2012

[9]. 高锰酸盐复合药剂(PPC)与氯胺联用预氧化灭活试验研究[J]. 李斌, 李星, 杨艳玲, 何文杰, 韩宏大. 河南科学. 2006

[10]. 饮用水消毒工艺优化研究[D]. 王海燕. 青岛理工大学. 2010

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