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本文在总结国内外除藻技术的基础上,对紫外线作为预处理除藻单元的可行性进行了生产性研究及实验室研究,并由预处理后的水质变化入手,探讨了其对后续处理单元的影响及紫外线杀藻的机理,从保障水质安全性出发,对紫外线控制微囊藻毒素、三氯甲烷作了检测分析。研究结果表明: (1)紫外线作为城市给水高藻水的预处理工艺是可行的,针对试验中的原水水质,经2.5mW/cm2照射6min后,可以达到与预氯化相当的除藻率。(2)光强和照射时间均对除藻率有影响。增大光强可以提高除藻率,光强小幅提高时,相对原光强出现小剂量效应,即经短时照射后,除藻率曲线出现凹点。(3)紫外线预处理后,浊度小幅上升,DO、CODMn、pH均降低。浊度上升由杀灭的藻碎片所致。水中溶解氧的减少与水中激发产生活性氧有关,活性氧的产生也是藻细胞损伤的原因之一。紫外线的直接光降解作用导致CODMn降低。紫外线使藻细胞由光合作用为主转变成呼吸作用为主,产生二氧化碳,导致pH降低。(4)紫外线降低了原水中的胞外微囊藻毒素MC-LR,500μW/cm2比2500μW/cm2降解速率快,原因是藻细胞破裂时,胞外藻毒素先释放到水中然后在紫外线的作用下光降解,高光强时破裂的藻多于低光强时,释放的藻毒素更多,导致降解幅度小。(5)紫外线预处理工艺由于减少了整个水处理工艺中的加氯量、反应时间,后移了加氯点(使三氯甲烷前体物减少后再加氯消毒),对最终出水的三氯甲烷控制优于预氯化。紫外线预处理后,三氯甲烷的峰面积有所增加(原因可能是紫外线分解腐殖质产生的芳香族、脂肪族小分子的卤代活性有所加强,激发产生的羟基自由基也可增大腐殖质的THMs潜能),但浓度仍低于检测限,优于预加氯。本文的创新点:进行了浸没式紫外线技术应用于城市给水高藻水预处理的生产性研究,在国内外尚未见报道。将紫外线剂量拆分为强度和时间两个因素,分析了两者对除藻的影响。