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在污水回用的氯消毒过程中,溶解性有机物(DOM)与有效氯作用生成有毒有害的消毒副产物(DBPs),这严重影响了再生水的水质安全。但由于污水的成分复杂,目前对于污水氯消毒影响再生水安全性的研究较少,而且对于水处理工艺流程中消毒副产物及其前驱物的生成与转化的认识有限。本报告主要以北京市和天津市的再生水厂为研究对象,考察了再生水处理工艺对水中溶解性有机物特性及其在氯消毒过程中副产物生成的影响,并利用树脂吸附和超滤对DOM进行化学和物理分级,结合有机物的FTIR、分子量分布以及三维荧光光谱等表征手段,研究了有机物的结构特性与再生水厂各工艺段消毒副产物生成的关系。此外,还考察了铜离子、钙离子、镁离子等金属离子对消毒副产物生成的影响。 综合北京市各污水处理厂各工艺段出水发现,疏水酸性有机物(HoA)、亲水酸性有机物(HiA)和亲水中性有机物(HiN)是DOM的主要组分,而且具有较高的SUVA,这与其较高的DBPs生成势一致。疏水性有机物与亲水性有机物相比表现出了较高的脂肪链含量,而这是除了不饱和结构对DBPs的贡献外也是生成DBPs极为重要的成分。通过对天津再生水厂DOM及其氯消毒副产物的分析发现,>100 kDa和<3 kDa级分所占的TOC比例最高,特别是<3 kDa级分,而且这两种级分与其他级分相比表现出了较低的三卤甲烷生成能力,但<3 kDa级分却表现出了最高的卤乙酸生成能力。 再生水常规处理工艺混凝—沉淀—砂滤更易于去除疏水性且分子量较大的有机物,这也是导致后续消毒副产物生成量降低的原因。而且,随着再生水的后续处理,疏水性结构逐渐减少,亲水性相应增强。 通过考察分析金属离子对消毒副产物生成的影响发现,铜离子对于DOM中疏水性有机物生成THMs的反应具有催化作用,而对于亲水性有机物则有抑制作用。不同于铜离子,硬度离子能显著减少HA及含溴HA生成THMs的量,但对HAAs的影响不大。