高锰酸盐复合药剂氧化对摇蚊幼虫DBPFP的控制研究

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近年来随着水体富营养化情况加剧,水体中多种微生物大量滋生,传统的消毒处理方式已达不到饮用标准,降低出水水质。其中摇蚊幼虫代谢产物及死体溶出物中含有大量的氨基酸、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物,这些物质均可成为消毒副产物前体物,经氯化消毒处理后会产生危害人体健康的消毒副产物。相关学者研究发现,预氧化技术可显著降低消毒副产物前质,降低水处理运行后续负担,提高出水水质。因此,本论文以摇蚊幼虫代谢产物及死体溶出物为研究对象,探讨高锰酸盐复合药剂预氧化对其生成氯化消毒副产物前质的去除规律及影响因素。  本论文通过处理模拟含摇蚊幼虫的水源,通过改变水质条件:pH、高锰酸盐复合药剂的投量、预氧化反应时间、混凝剂的投量,探讨不同条件下,生成卤代甲烷(THMs)、卤乙醛(HAs)、卤乙酸(HAAs)、卤代酮(HKs)、卤乙腈(HANs)及卤代硝基甲(HNMs)几种消毒副产物的影响。  研究结果表明:1,1-二氯丙酮(1,1-DCP)和1,1,1-三氯丙酮(1,1,1-TCP)则在 pH为8时浓度最低,当pH由5到7,三氯甲烷(TCM)和TCAN的去除率高达60.23%、45.47%,三氯硝基甲(TCNM)在 pH=6时,达到峰值,随着 pH逐渐增大,其生成得到了明显的控制。高锰酸盐预氧化有助于减少 HAAs前体物,去除率可达30.4%,随着高锰酸盐复合药剂投量的增多,水合氯醛(CH)的浓度由2.98μg/L降低到1.05μg/L,去除率可达64.77%,去除效果明显。试验发现延长预氧化反应时间,TCM、CH总体稳定上升,而1,1-DCP、二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)持续下降,TCNM、二氯乙腈(TCAN)、1,1,1-TCP呈先增加后减少的趋势。混凝剂的投加使得消毒副产物TCAN、CH、1,1-DCP、DCAA、TCAA前体物的产生得到了有效的控制,从而减少其副产物的生成,其中 TCAN、DCAA在硫酸铝的投加量为20 mg/L时,急剧下降,1,1-DCP、CH、TCAA在硫酸铝的投加量为30 mg/L时,去除效果明显。  针对摇蚊幼虫死体溶出物来说,增大预氧化药剂、混凝剂投量及延长预氧化反应时间,可有效降低部分消毒副产物前质,但过长的反应时间,会增加水力停留时间,增大水厂运行负担,过高的混凝剂投量会增加水体中其他污染物浓度,综合分析,高锰酸盐复合药剂最佳投量宜为1 mg/L,最佳预氧化反应时间宜定为30 min,混凝剂硫酸铝的最佳投量宜定为30 mg/L。
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