Al2(SO4)3和FeCl3混凝对红枫湖溶解性有机质的去除及卤代烃控制的影响

王志康, 范毅, 桂昕, 黄川, 王雅洁, 张润宇, 朱四喜. Al2(SO4)3和FeCl3混凝对红枫湖溶解性有机质的去除及卤代烃控制的影响[J]. 环境工程学报, 2018, 12(2): 527-535. doi: 10.12030/j.cjee.201708021
引用本文: 王志康, 范毅, 桂昕, 黄川, 王雅洁, 张润宇, 朱四喜. Al2(SO4)3和FeCl3混凝对红枫湖溶解性有机质的去除及卤代烃控制的影响[J]. 环境工程学报, 2018, 12(2): 527-535. doi: 10.12030/j.cjee.201708021
WANG Zhikang, FAN Yi, GUI Xin, HUANG Chuan, WANG Yajie, ZHANG Runyu, ZHU Sixi. Effect of Al2(SO4)3 and FeCl3 coagulation on removal of dissolved organic matter and trihalomethanes formation potential control in Hongfeng lake[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 527-535. doi: 10.12030/j.cjee.201708021
Citation: WANG Zhikang, FAN Yi, GUI Xin, HUANG Chuan, WANG Yajie, ZHANG Runyu, ZHU Sixi. Effect of Al2(SO4)3 and FeCl3 coagulation on removal of dissolved organic matter and trihalomethanes formation potential control in Hongfeng lake[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 527-535. doi: 10.12030/j.cjee.201708021

Al2(SO4)3和FeCl3混凝对红枫湖溶解性有机质的去除及卤代烃控制的影响

  • 基金项目:

    贵州省科技厅-贵州民族大学联合基金项目(黔科合LH字[2014]7383号)

    贵州省科技厅基础研究项目(黔科合基础[2016]1071)

    贵州民族大学引进人才项目(15XRY010)

Effect of Al2(SO4)3 and FeCl3 coagulation on removal of dissolved organic matter and trihalomethanes formation potential control in Hongfeng lake

  • Fund Project:
  • 摘要: 以三价阳离子(Al2(SO4)3和FeCl3)为混凝剂,在不同的投加量和水力条件下对贵阳市红枫湖取水口处溶解性有机质(DOM)的去除和卤代烃(THMs)生成势控制变化趋势进行研究。实验结果表明,在不同的混凝条件下,对DOM的去除率在60%左右,随着快速搅拌速率的增加,去除率略有提高;UV254的去除率为85%左右,不同的混凝剂投加量和水力条件对其影响不大。混凝前后DOM的THM生成势降低约60%,二氯一溴甲烷(CHCl2Br)和一氯二溴甲烷(CHClBr2)占THMs的80%以上;对于不同的混凝剂类型,投加量和水力条件均对THMs生成势变化没有明显差异。三维荧光光谱(3D-EEM)结果表明,DOM中腐殖酸部分在混凝过程中有较大去除,红外光谱(FTIR)验证了混凝去除的基团主要为羰基(CO)的类共轭结构。而在强化混凝过程中没有得到较大去除的内源有机质(藻源有机物)可能是混凝后THMs的主要前体物质。因此,传统的混凝工艺主要去除DOM的腐殖酸部分,还需要结合其他的预处理方法对DOM中的其他组分进行有效去除,以控制THMs的生成势,提高饮用水的安全性。
  • 加载中
  • [1] 周林岩.我国饮用水安全保障问题研究[D].长春:吉林大学, 2011
    [2] MATILAINEN A, VEPSLINEN M, SILLANP M.Natural organic matter removal by coagulation during drinking water treatment:A review[J].Advances in Colloid and Interface Science,2010,9(2):189-197
    [3] NIKOLAOU A D, LEKKAS T D.The role of natural organic matter during formation of chlorination by-products:A review[J].Acta Hydrochimica et Hydrobiologica,2001,9(2/3):63-77
    [4] KRASNER S W, WEINBERG H S, RICHARDSON S D, et al.Occurrence of a new generation of disinfection byproducts[J].Environmental Science & Technology,2006,0(23):7175-7185
    [5] RICHARDSON S D, POSTIGO C.Drinking Water Disinfection By-Products, Emerging Organic Contaminants and Human Health[M].Barcelona Spain:Springer Berlin Heidelberg, 2012:93-137
    [6] WANG Z, CHOI O, SEO Y.Relative contribution of biomolecules in bacterial extracellular polymeric substances to disinfection byproduct formation[J].Environmental Science & Technology,2013,7(17):9764-9773
    [7] WANG Z, HESSLER C M, XUE Z, et al.The role of extracellular polymeric substances on the sorption of natural organic matter[J].Water Research,2012,6(4):1052-1060
    [8] RICHARDSON S D, PLEWA M J, WANGER E D, et al.Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drinking water:A review and roadmap for research[J].Mutation Research/Reviews in Mutation Research,2007,6(1/2/3):178-242
    [9] GOUGH R, HOLLIMAN P J, WILLIS N, et al.Dissolved organic carbon and trihalomethane precursor removal at a UK upland water treatment works[J].Science of the Total Environment,2014,8:228-239
    [10] 周玲玲, 张永吉, 叶河秀, 等.强化混凝对腐殖酸和富里酸去除对比研究[J].环境科学,2012,3(8):2680-2684
    [11] 王娜.腐殖质在混凝与预氧化工艺中的特性及对水处理效能的影响研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2012
    [12] 胡晓勇, 王盼盼.聚合氯化铝对消毒副产物前体物的混凝去除效能[J].中国给水排水,2016,2(17):61-64
    [13] 李多, 苗时雨, 张怡然, 等.高锰酸钾预氧化-强化混凝控制饮用水消毒副产物的研究[J].水处理技术,2014,0(2):26-30
    [14] 唐楠, 王小, 杨宏伟, 等.混凝对不同腐殖质生成氯代消毒副产物的影响[J].给水排水,2016,2(7):24-28
    [15] 张婧, 翟洪艳, 季民.混凝对藻源有机物的去除及其消毒副产物的控制[J].中国给水排水,2016,2(3):56-60
    [16] 方晶云.蓝藻细胞及藻类有机物在氯化消毒中副产物的形成机理与控制[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2010
    [17] 谢理, 杨浩, 渠晓霞, 等.滇池典型陆生和水生植物溶解性有机质组分的光谱分析[J].环境科学研究,2013,6(1):72-79
    [18] AWAD J, VAN LEEUWEN J, CHOW C, et al.Characterization of dissolved organic matter for prediction of trihalomethane formation potential in surface and sub-surface waters[J].Journal of Hazardous Materials,2016,8:430-439
    [19] NEBBIOSO A, PICCOLO A.Molecular characterization of dissolved organic matter (DOM):A critical review[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry,2013,5(1):109-124
    [20] 岳兰秀, 吴丰昌, 刘丛强, 等.红枫湖和百花湖天然溶解有机质的分子荧光特征与分子量分布的关系[J].科学通报,2005,0(24):2774-2780
    [21] 岳兰秀, 吴丰昌, 陈文龙.贵州百花湖水中溶解有机质的分子量分布随深度的变化规律[J].环境科学与管理,2008,3(5):66-70
    [22] 何伟, 白泽琳, 李一龙, 等.溶解性有机质特性分析与来源解析的研究进展[J].环境科学学报,2016,6(2):359-372
    [23] 王立英, 张润宇, 吴丰昌.贵州红枫湖溶解有机质不同分离组分的卤代活性研究[J].农业环境科学学报,2012,1(10):2006-2012
    [24] MATILAINEN A, GJESSING E T, LAHTINEN T, et al.An overview of the methods used in the characterisation of natural organic matter (NOM) in relation to drinking water treatment[J].Chemosphere,2011,3(11):1431-1442
    [25] WANG Z, KIM J, SEO Y.Influence of bacterial extracellular polymeric substances on the formation of carbonaceous and nitrogenous disinfection byproducts[J].Environmental Science & Technology, 2012,6(20):11361-11369
    [26] CHEN W, WESTERHOFF P, LEENHEER J A, et al.Fluorescence excitation-emission matrix regional integration to quantify spectra for dissolved organic matter[J].Environmental Science & Technology,2003,7(24):5701-5710
    [27] 王立英, 吴丰昌, 张润宇, 等.红枫湖溶解有机质不同有机组分的地球化学特征[C]//中国矿物岩石地球化学学会,中国科学院地球化学研究所.中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会.贵阳,2009
    [28] 方志青, 李存雄, 张明时, 等.百花湖、阿哈水库底泥及营养盐蓄积量的估算[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2009,7(4):30-33
    [29] 周玲玲, 张永吉, 孙丽华, 等.铁盐和铝盐混凝对水中天然有机物的去除特性研究[J].环境科学,2008,9(5):1187-1191
    [30] 胡承志, 刘会娟, 曲久辉.Al(13)形态在混凝中的作用机制[J].环境科学,2006,7(12):2467-2471
    [31] HU J, QIANG Z, DONG H, et al.Enhanced formation of bromate and brominated disinfection byproducts during chlorination of bromide-containing waters under catalysis of copper corrosion products[J].Water Research,2016,8:302-308
    [32] NAVALON S, ALVARO M, GARCIA H.Carbohydrates as trihalomethanes precursors:Influence of pH and the presence of Cl- and Br- on trihalomethane formation potential[J].Water Research,2008,2(14):3990-4000
    [33] 张永吉, 南军, 刘前军, 等.铁盐和铝盐混凝剂对消毒副产物的控制作用及机制研究[J].环境化学,2004,3(4):420-423
    [34] CHU W, YAO D, GAO N, et al.The enhanced removal of carbonaceous and nitrogenous disinfection by-product precursors using integrated permanganate oxidation and powdered activated carbon adsorption pretreatment[J].Chemosphere,2015,1(23):1-6
  • 加载中
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出版历程
  • 刊出日期:  2018-02-08
王志康, 范毅, 桂昕, 黄川, 王雅洁, 张润宇, 朱四喜. Al2(SO4)3和FeCl3混凝对红枫湖溶解性有机质的去除及卤代烃控制的影响[J]. 环境工程学报, 2018, 12(2): 527-535. doi: 10.12030/j.cjee.201708021
引用本文: 王志康, 范毅, 桂昕, 黄川, 王雅洁, 张润宇, 朱四喜. Al2(SO4)3和FeCl3混凝对红枫湖溶解性有机质的去除及卤代烃控制的影响[J]. 环境工程学报, 2018, 12(2): 527-535. doi: 10.12030/j.cjee.201708021
WANG Zhikang, FAN Yi, GUI Xin, HUANG Chuan, WANG Yajie, ZHANG Runyu, ZHU Sixi. Effect of Al2(SO4)3 and FeCl3 coagulation on removal of dissolved organic matter and trihalomethanes formation potential control in Hongfeng lake[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 527-535. doi: 10.12030/j.cjee.201708021
Citation: WANG Zhikang, FAN Yi, GUI Xin, HUANG Chuan, WANG Yajie, ZHANG Runyu, ZHU Sixi. Effect of Al2(SO4)3 and FeCl3 coagulation on removal of dissolved organic matter and trihalomethanes formation potential control in Hongfeng lake[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 527-535. doi: 10.12030/j.cjee.201708021

Al2(SO4)3和FeCl3混凝对红枫湖溶解性有机质的去除及卤代烃控制的影响

  • 1. 贵州民族大学生态环境工程学院,贵阳 550025
  • 2. 中国科学院地球化学研究所,贵阳 550002
基金项目:

贵州省科技厅-贵州民族大学联合基金项目(黔科合LH字[2014]7383号)

贵州省科技厅基础研究项目(黔科合基础[2016]1071)

贵州民族大学引进人才项目(15XRY010)

摘要: 以三价阳离子(Al2(SO4)3和FeCl3)为混凝剂,在不同的投加量和水力条件下对贵阳市红枫湖取水口处溶解性有机质(DOM)的去除和卤代烃(THMs)生成势控制变化趋势进行研究。实验结果表明,在不同的混凝条件下,对DOM的去除率在60%左右,随着快速搅拌速率的增加,去除率略有提高;UV254的去除率为85%左右,不同的混凝剂投加量和水力条件对其影响不大。混凝前后DOM的THM生成势降低约60%,二氯一溴甲烷(CHCl2Br)和一氯二溴甲烷(CHClBr2)占THMs的80%以上;对于不同的混凝剂类型,投加量和水力条件均对THMs生成势变化没有明显差异。三维荧光光谱(3D-EEM)结果表明,DOM中腐殖酸部分在混凝过程中有较大去除,红外光谱(FTIR)验证了混凝去除的基团主要为羰基(CO)的类共轭结构。而在强化混凝过程中没有得到较大去除的内源有机质(藻源有机物)可能是混凝后THMs的主要前体物质。因此,传统的混凝工艺主要去除DOM的腐殖酸部分,还需要结合其他的预处理方法对DOM中的其他组分进行有效去除,以控制THMs的生成势,提高饮用水的安全性。

English Abstract

参考文献 (34)

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