有机氮类化合物对饮用水氯化消毒影响研究

摘要

我国饮用水水源受有机氮类化合物的污染较为严重。在氯化消毒过程中，这些有机氮类化合物会与氯或氯胺反应生成不具有消毒能力或消毒能力很差的有机氯胺，严重影响饮用水的消毒效果。目前我国对有机氯胺的影响还未引起足够重视，有关这方面的研究还较少。 本文结合对地表水及河流等水域中有机氮类化合物污染程度的分析，开展了甘氨酸、亮氨酸、赖氨酸，天门冬氨酸，半胱氨酸和甲胺6种典型有机氮类化合物对氯/氯胺消毒效果影响的研究，测定了形成的有机氯胺的消毒性能。试验结果表明，有机氮类化合物的种类、浓度和pH值是影响各种消毒工艺消毒效果的重要因素。不同种类的有机氮类化合物在不同pH值水溶液中对消毒效果影响程度差别较大。pH值和有机氮类化合物投加量变化，可分别使氯、现配氯胺和预配氯胺消毒效果产生不同程度的下降；其中半胱氨酸的影响最大，在常规投氯量下，氯和氯胺基本没有消毒效果。有机氮类化合物形成的有机氯胺的消毒效果比氯胺低几个数量级，消毒能力很差。 有机氮类化合物对余氯影响以及有机氯胺生成情况的研究结果表明，在氯消毒过程中，有机氮类化合物均与氯反应迅速，瞬间消耗掉大量自由氯，生成有机氯胺；在现配氯胺的消毒过程中，有机氮类化合物均与氨氮形成对氯的竞争，仅生成少量氯胺，有机氯胺生成量远大于氯胺量：有机氮类化合物对预配氯胺影响相对较小，在投加氯胺的瞬间直至消毒结束后，都仅有很少量有机氯胺生成，无机氯胺含量消耗很小。可见，在不同的氯化消毒过程中，调节氯胺的形态可以有效改善氯化消毒效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1引言

1.2氯/氯胺消毒技术研究进展

1.2.1氯消毒技术研究进展

1.2.2氯胺消毒技术研究进展

1.3水源水中有机氮类化合物

1.4有机氯胺研究进展

1.4.1有机氯胺的生成

1.4.2有机氯胺对消毒效果的影响

1.4.3有机氯胺对余氯检测的影响

1.5课题研究的目的和意义

1.6课题来源

1.7课题的主要研究内容

第2章试验材料与方法

2.1试验所用试剂及配制

2.2主要试验仪器与设备

2.3试验菌种来源

2.4菌种扩大培养及保存

2.5菌悬液及试验水样的制备

2.6典型有机氮类化合物的选取

2.7主要分析项目与测定方法

2.8消毒效果评价方法

2.9消毒效果动力学分析方法

2.10消毒实验设计

2.10.1氯和氯胺消毒实验设计

2.10.2有机氯胺消毒实验设计

第3章有机氮类化合物对氯消毒影响研究

3.1有机氮类化合物对氯消毒能力影响

3.1.1甘氨酸对氯消毒能力影响

3.1.2亮氨酸对氯消毒能力影响

3.1.3赖氨酸对氯消毒能力影响

3.1.4天冬氨酸对氯消毒能力影响

3.1.5半胱氨酸对氯消毒能力影响

3.1.6甲胺对氯消毒能力影响

3.2有机氮类化合物对氯消毒过程中自由氯影响

3.2.1甘氨酸对自由氯影响

3.2.2半胱氨酸对自由氯影响

3.2.3甲胺对自由氯影响

3.2.4其他3种有机氮类化合物对自由氯影响

3.3有机氮类化合物对氯消毒效果影响的机理分析

3.4本章小结

第4章有机氮类化合物对现配氯胺消毒影响研究

4.1有机氮类化合物对现配氯胺消毒能力影响

4.1.1甘氨酸对现配氯胺消毒能力影响

4.1.2亮氨酸对现配氯胺消毒能力影响

4.1.3赖氨酸对现配氯胺消毒能力影响

4.1.4天冬氨酸对现配氯胺消毒能力影响

4.1.5半胱氨酸对现配氯胺消毒能力影响

4.1.6甲胺对现配氯胺消毒能力影响

4.2有机氮类化合物对现配氯胺消毒过程中余氯影响

4.2.1甘氨酸对余氯影响

4.2.2亮氨酸对余氯影响

4.2.3赖氨酸对余氯影响

4.2.4天冬氨酸对余氯影响

4.2.5半胱氨酸对余氯影响

4.2.6甲胺对余氯影响

4.3有机氮类化合物对现配氯胺消毒效果影响的机理分析

4.4本章小结

第5章有机氮类化合物对预配氯胺消毒影响研究

5.1有机氮类化合物对预配氯胺消毒能力影响

5.2有机氮类化合物对预配氯胺消毒过程中余氯影响

5.3有机氮类化合物对预配氯胺消毒效果影响的机理分析

5.4本章小结

第6章有机氯胺消毒性能研究

6.1有机氯胺消毒效果

6.2有机氯胺消毒效果动力学分析

6.3余氯分析

6.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢