二氧化氯预氧化-强化混凝控制饮用水三卤甲烷生成势的研究

二氧化氯预氧化-强化混凝控制饮用水三卤甲烷生成势的研究南开大学博士学位论文二氧化氯预氧化-强化混凝控制饮用水三卤甲烷生成势的研究姓名：王丽坤申请学位级别：博士专业：环境工程指导教师：王启山20090501摘要摘要目前，由于地表水水源污染日益严重，常规水处理工艺的局限性和不断提高的水质要求，开发高效，健康的饮用水处理工艺，己经变得刻不容缓。目前，国内绝大多数水厂沿用的还是常规处理技术，研究表明，以澄清过滤为主的常规水处理虽然主要功能是除浊，但是也有相当的去除有机污染物的能力。综合考虑我国目前的基本情况，对现有的常规处理工艺进行完善和提高是解决水源水微污染的一种经济有效的方法。水中天然有机物是水环境界关注的一类污染物。它的存在不仅影响水的色度，嗅和味等感官性水质指标，而且是三卤甲烷(THMs)等氯消毒副产物的主要前体物。因此，通过预氧化处理等方法有效去除这类有机物是当今给水处理的重要研究课题之一。本文运用先进仪器检测和化学分析手段，进行了天然有机物的二氧化氯预氧化特性研究，同时探讨了二氧化氯预氧化对混凝工艺的影响。强化混凝是指在常规处理工艺流程中的混凝处理时投加过量的混凝剂，新型混凝剂，助凝剂或者是其它的药剂并控制一定的pH值，通过加强混凝与絮凝作用，从而提高常规处理中有机物的去除效果，最大限度地去除消毒副产物的前体物，保证饮用水消毒副产物符合饮用水标准的方法，以有效提高微污染水的出水水质。常规混凝以除浊为目的，而强化混凝在除浊的同时强调对有机物的去除，以增加有机物的去除率来控制最佳絮凝条件。影响强化混凝的因素有混凝剂种类，投加量，pH值，混合效果，原水水质，混凝剂和助凝剂的投加顺序等。通过静态实验得出，二氧化氯与水样的最佳反应条件为密闭避光。二氧化氯的衰减速率较好地遵循一级反应动力方程。二氧化氯的消耗主要发生于和水样接触的初期，二氧化氯在反应前30min内衰减速度比较快，基本反应完全，30min后衰减速度减慢，二氧化氯的残余量基本稳定。因此，本研究预氧化时间采用30min。为了减少饮用水中三卤甲烷(删s)的生成，采用二氧化氯预氧化取代传统的预氯化。试验所采用的二氧化氯为自制的高纯度二氧化氯，在避光／封口的摘要条件下，分别投加不同量的二氧化氯与原水反应30rain，THMFP总量的减少量为18．35～34．37％，并且浊度和色度都有明显去除。通过紫外光谱扫描和TOC的测