臭氧_一氯胺顺序消毒过程中pH作用研究.

消毒是保证饮用水安全的一个重要处理 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 。氯 消毒在中国国内已经普遍用于饮用水的消毒，然而在特定的水质条件下氯消毒所产生的副产物（DBPs ）较高，难以控制。而一些日益严格的相关法规的实行更迫使人们去选择使用新的消毒剂和消毒技术[1]。目前可选择的新的方式主要包括臭氧、紫外、氯胺以及二 氧化氯。臭氧在饮用水消毒过程中， 具有很强的氧化性，消毒效果明显，但同时也会快速分解，不能在管网中持久维持消毒剂剩余；氯胺消毒已经普遍用于饮用水的消毒，主要用于解决一些用氯消毒所产生的DBPs 较高、难以控制的情况，氯胺消毒的另一优点是其在管网中比较稳定，在管网中可以维持较高的余氯水平，对于饮用水的口味和气味的控制都非常有效，同时也比较有利于控制生物膜的形成。但对新型消毒剂、消毒技术以及DBPs 的形成规律仍有许多问题。氯或氯胺与臭氧联合使用经证实可以满足消毒和控制消毒副产物产生的需要[2]。Amiri F 等的研究 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明， 在氯胺消毒过程中， pH 对E. coli 的灭活有明显作用[3]。因此，氯胺消毒过程中的pH 控制十分关键。 单宁酸是一种天然有机物，主要来源于一些植物的提取物，比如中国五倍子、土耳其五倍子、石榴和漆树叶等[4]。单宁酸和地表水中的天然有机物（NOM ） 的相对分子质量接近，其主要的官能团为羟基苯和 羧基苯，而这些官能团也是地表水中NOM 的主要官能团；而且，单宁酸清晰的化学结构也有利于研究消毒过程中NOM 的分解以及DBPs 的形成机理。因此单宁酸可以很好的代替水样中的NOM 。 本研究的主要目的是以单宁酸替代NOM ，考察臭氧－氯胺顺序消毒过程中臭氧消毒阶段水样的pH 改变以及一氯胺（NH 2Cl ）消毒阶段pH 对一氯胺稳定性和DBPs 形成的影响。 1 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 与方法 所用试剂均为分析纯试剂，所有玻璃仪器用质量浓度100g ·L -1的稀硝酸溶液浸泡24h 后使用。 将单宁酸用去离子水溶解后，用0.45μm 醋酸纤维滤膜过滤，收取滤液作为原液，测定TOC 含量。一般原液应在试验前新制。 臭氧溶液的制备方法是将氧气通入臭氧发生器臭氧化后，持续通入冷却至2℃的去离子水中制得。臭氧的含量采用靛蓝法分光光度测定[5]。 一氯胺溶液在需要用前新制。混合前，首先将氯化铵溶液用0.5mol ·L -1磷酸盐缓冲溶液调整至pH 为8.3，然后按照氯与氮的质量比为4:1，将次氯酸钠溶液适当稀释后逐滴加入氯化铵溶液中，混合后，放 臭氧、一氯胺顺序消毒过程中pH 作用研究 赵淑清1,2，陈忠林1，李 安1，沈吉敏1 （1. 哈尔滨工业大学市政环境工程学院城市水资源与水环境国家重点试验室，黑龙江哈尔滨150090； 2. 东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨150040） 摘要：以单宁酸替代饮用水中的天然有机物，对臭氧、氯胺顺序消毒过程中臭氧和氯胺的衰减以及消毒副产物生 成与pH 之间的关系进行了研究。结果表明，臭氧消毒阶段臭氧投加量由0.5mg ·L -1增加到5mg ·L -1，24h 后溶液的pH 从5.9下降到4.3；相应地，随着臭氧投加量的逐渐增加，氯胺消毒阶段一氯胺的衰减速率逐渐变慢，减少了氧化天然有机物所消耗的一氯胺。在pH 为8.3，一氯胺的稳定性最好，但与pH 对消毒效果的影响不一致，将pH 控制在7.0左右可能更理想；二氯乙酸在pH 为6.8时生成最多，三氯甲烷和三氯乙酸也基本在pH 为7.0～7.5时达到最大。臭氧氯胺顺序消毒过程中，pH 对一氯胺的衰减和消毒副产物生成的影响较大，应加强控制。关键词：顺序消毒；臭氧；一氯胺；pH ；单宁酸中图分类号： TU991.25文献标识码： A 文章编号： 1000-3770(201103-0041-003收稿日期：2010-06-07 基金项目：国家自然科学基金（50821002）作者简介：赵淑清（1972－），女，博士研究生，研究方向为给水处理消毒技术与消毒副产物生成方面的研究联系电话：137********；E-mail ：zhaoshuqing66@163.com 第37卷第3期2011年3月 水处理技术 TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT Vol.37No.3Mar.,2011 41 置30min 后使用。试验 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 ，99.8%以上的次氯酸钠转化为一氯胺。 采用N , N -二乙基对苯二胺（DPD ）硫酸亚铁铵滴定法分别测定水样中的一氯胺含量。pH 采用雷磁PHS-3C 型精密pH 计测定。 消毒副产物三氯甲烷和卤乙酸的测定分别参考EPA 551.2和EPA 552.3，具体测定方法见文献[6]。 试验采用臭氧和一氯胺顺序消毒的方法。首先将溶液用臭氧消毒，放置24h ，以保证溶液中的臭氧完全分解；之后调整溶液的pH ，再加入新制备的一氯胺溶液进行消毒。 2结果与讨论 2.1臭氧投加量对水样pH 的影响 在含单宁酸的水样中不加缓冲溶液，分别用0.1mol ·L -1的NaOH 和0.1mol ·L -1硝酸将溶液pH 调整到至7.5，将新制备达饱和状态的臭氧溶液分别投加到水 样中，使水样中的初始臭氧投加量分别达到0.5、 1.0、2.0、5.0mg ·L -1。臭氧消毒24h 后，溶液的pH 如图1所示。 图1结果表明，随着溶液的初始臭氧投加量从0.5增加到5mg ·L -1，臭氧化24h 后溶液的pH 从5.9下降到4.3。由此可见，随着初始臭氧投加量的增加，臭氧分解了水样中的单宁酸从而导致更多的羧酸生成，降低了溶液的pH 。 2.2臭氧投加量对消毒过程氯胺衰减的影响 用单宁酸模拟水样中的NOM ，在TOC 的质量浓度为5mg ·L -1的水样中，分别用0.1mol ·L -1硝酸和0.1mol ·L -1氢氧化钠将pH 调整为7.5，加入臭氧溶液进行消毒，将试样放置24h ，然后加入0.5mol ·L -1磷酸盐缓冲溶液，使溶液pH 稳定在8.3±0.2，最后加入新制的一氯胺溶液，使水样中初始一氯胺的浓度为0.0705mmol ·L -1，考察一氯胺在不同臭氧含量消毒后，24h 内一氯胺的衰减情况，结果如图2所示。 图2结果表明，臭氧消毒阶段，臭氧初始投加量分别为0.5、1.0、2.0、5.0mg ·L -1时，在一氯胺消毒过程中，随着臭氧消毒阶段臭氧投加量从0.5增加到5 mg ·L -1，一氯胺的衰减速度逐渐减慢。在臭氧投加量为 5.0mg ·L -1时，24h 内，一氯胺的浓度由初始的0.0705mmol ·L -1衰减到24h 后的0.0497mmol ·L -1；而当臭氧投加量为0.5mg ·L -1时，2h 时一氯胺的浓度已 经衰减到0.0355mmol ·L -1，之后缓慢衰减，到24h 时一氯胺的浓度为0.0284mmol ·L -1。 一些研究表明，一氯胺的分解一方面是由于对水样中NOM 的氧化，另一方面是由于一氯胺本身的自动分解[7-8]。本试验结果表明，随着臭氧消毒阶段臭氧投加量的逐渐增加，二级氯胺消毒时，一氯胺的衰减速率逐渐变慢。原因在于，随着臭氧投加量的逐渐增加，臭氧将水溶液中更多的有机物分解为相对 分子质量较小的醛酮、 羧酸等有机物，从而降低了一氯胺二级消毒过程中NOM 的氧化所消耗的一氯胺。因此在臭氧、一氯胺顺序消毒过程中为保持一氯胺的低水平投加，臭氧消毒阶段臭氧投加量的控制对一氯胺消毒效果的维持是很重要的一个方面。2.3不同pH 条件下一氯胺的衰减 图3为不同pH 条件下一氯胺的衰减曲线。 图3结果表明，在pH 为6.0时，2min 内，一氯胺分解超过50%；在pH 为6.0～8.3时，随着pH 的升高，一氯胺的衰减逐渐变慢，稳定性逐渐升高；但 当pH 从8.3继续升高，则一氯胺衰减逐渐变快， 到pH 为9.0时，在2min 之内分解超过24%。 Fariba Amiri 等研究了几种有机氯胺在不同pH ρ(O3/mg· L -1图1臭氧投加量对水样pH 的影响 Fig.1 The effect of ozone dosage on pH of water samples p H 图2臭氧含量对一氯胺消毒阶段一氯胺衰减的影响 Fig.2The effect of ozone content on chloramine decaying during disinfection stage by chloramine c (N H C l /m m o l L t á/h 图3pH 对一氯胺消毒阶段一氯胺衰减的影响 Fig.3The effect of pH on chloramine decaying during disinfection stage by chloramine c (N H C l /m m o l L t á/h 水处理技术 第37卷第3期 42 THE FUNCTION OF PH IN SEQUENTIAL USE OZONE AND MONOCHLORAMINE TO DISINFECTION Zhao Shuqing 1,2, Chen Zhonglin 1, Li An 1, Shen Jimin 1 (1.StateKey Laboratory of Urban Water Resource and Environment, School of Municipal &Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China; 2.Department of Forestry, North East Forestry University, Harbin 150040, China ） Abstract:Tannic acid was used as surroguate of natural organic matter (NOM.A study was conducted to evaluate the relationship of disinfectants decay and disinfection byproducts formation with pH variation. The results showed that, during the ozonation, with the ozone dosage increased from 0.5mg ·L -1to 5mg ·L -1, the pH of samples decreased from 5.9to 4.3; correspondingly, with the increase of ozone dosage, the monochloramine decayed more slowly and the monochloramine loss for NOM oxidation was also decreased. At pH 8.3, monochloramine was the most stable, but not consistent with the effect of disinfection. Therefore, pH 7.0maybe an ideal condition. DCAA(dichloroaceticacid yield arrived the peak at pH 6.8, and the yields of TCM (trichloromethanand TCAA (trichloroaceticacid also arrived the peak at the range of pH 7.0and pH 7.5. When ozone and monochloramine were sequential used to disinfection, the monochloramine decay and DBPs (DisinfectionByproducts formation were impacted strongly by pH, which should be well controlled.