南水北调丹江口水库水氯-胺-化消毒副产物产生特性与消毒工艺对比

第36卷第9期2015年9月环境科学ENVIＲONMENTALSCIENCEVol．36，No．9Sep．，2015南水北调丹江口水库水氯(胺)化消毒副产物产生特性与消毒工艺对比张民盛，徐斌*，张天阳，程拓，夏圣骥，楚文海(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，长江水环境教育部重点实验室，上海200092)摘要:系统研究了南水北调中线工程水源———丹江口水库水在氯(胺)化消毒条件下，常规消毒副产物的产生特性，考察了消毒方式、消毒剂投加量、接触时间、pH和溴离子浓度等因素的影响，并对消毒工艺参数进行了优化．结果发现，丹江口水库水经氯化消毒可产生三氯甲烷、二氯一溴甲烷等常规含碳和较低浓度二氯乙腈、三氯硝基甲烷等含氮消毒副产物，而氯胺化消毒仅产生三氯甲烷和三氯硝基甲烷等消毒副产物(disinfectionby-products，DBPs)．自由氯消毒过程产生的各类型DBPs浓度约为氯胺消毒的7.5倍，短时自由氯转氯胺方式DBPs产生量介于两者之间;随着自由氯投加量增加，各类型消毒副产物均呈现增加趋势，投加量大于2mg·L－1后DBPs增加量较少．随氯胺投加量增加，三氯甲烷生成量变化不大，投加量大于2mg·L－1后可产生三氯硝基甲烷等副产物．随反应时间延长，自由氯的衰减速率明显大于氯胺，同时消毒副产物增长量明显快于氯胺消毒．随着pH升高，自由氯消毒后三卤甲烷含量呈现增加趋势，而氯胺消毒后变化不明显．随溴离子浓度的增加，自由氯和氯胺消毒后副产物类型均向溴代DBPs转变，同时总生成量明显增加，自由氯消毒DBPs增长量明显大于氯胺消毒过程．丹江口水库水采用氯胺化消毒可以降低消毒副产物的生成风险，如采用自由氯消毒方式，水厂需根据实际常规处理工艺重点控制自由氯的投加量等参数．关键词:南水北调;丹江口水库;消毒工艺;含碳消毒副产物;含氮消毒副产物中图分类号:TU991.2文献标识码:A文章编号:0250-3301(2015)09-3278-07DOI:10．13227/j．hjkx．2015．09．020收稿日期:2015-01-06;修订日期:2015-04-14基金项目:国家科技支撑计划项目(2012BAJ25B02);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07404-004)作者简介:张民盛(1992～)，男，硕士，主要研究方向为饮用水消毒副产物，E-mail:953454840@qq．com*通讯联系人，E-mail:tjwenwu@tongji．edu．cnFormationofDisinfectionBy-ProductsDuringChlor(am)inationofDanjiangkouＲeservoirWaterandComparisonofDisinfectionProcessesZHANGMin-sheng，XUBin*，ZHANGTian-yang，CHENGTuo，XIASheng-ji，CHUWen-hai(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandＲesourceＲeuse，KeyLaboratoryofYangtzeWaterEnvironment，MinistryofEducation，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract:Thisstudydiscussedtheformationofvolatilecarbonaceousdisinfectionby-products(DBPs)andnitrogenousDBPsduringchlor(am)inationofDanjingkouＲeservoirwaterwhichwasthesourceoftheMiddleＲouteProjectofSouth-to-NorthWaterDiversionProject．Theeffectsofdisinfectionmethods，disinfectantdosage，reactiontime，pHvaluesandbromideionconcentrationwereinvestigated．Andthedisinfectionparameterswereoptimized．FourDBPs，includingchloroform(CF)，bromodichloromethane(BDCM)，dichloroacetonitrile(DCAN)andtrichloronitromethane(TCNM)，wereobservedduringthechlorination．ButonlyCFandTCNMweredetectedduringthechloraminationofwater．Thedisinfec