CN113252594A - 一种利用uv吸光度监测预警消毒副产物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，包括以下步骤：S110、取样，在消毒工艺的前后，分别取水样，记为水样1和水样2，分别使用滤膜过滤除杂后，得到待处理水样1和待处理水样2；S120、pH值调节；S130、UV值检测。有益效果在于：可有效的根据消毒前后的UV值预测消毒工艺出水中消毒副产物的浓度水平，降低了操作难度，提高了检测效率；通过使用分光光度计测定UV值，可在一定程度上减少因测定AOX和消毒副产物导致的化学试剂投加量，降低了药剂使用的成本，同时避免了药剂的二次污染；通过对指定水厂出水的数据累积，可建立UV在线监测系统，及时有效的反映AOX的浓度水平，可应用于污水处理领域和给水领域。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法。
背景技术
近年来，随着工农业的迅速发展和城市化进程的加速，污水、自然环境水体以及饮用水中的有机污染物日渐增多。现行标准要求下，为了满足环保部门对污水处理厂排放的微生物指标要求，保证出水达标，污水处理厂普遍采用消毒的方式进行处置。此外，消毒也是饮用水处理过程中不可或缺的部分。目前用于污水和饮用水消毒的消毒剂有液氯、臭氧、次氯酸钠、二氧化氯等。通常，一些具有高稳定性、难降解、具有可积累性的新兴污染物难以被污水处理过程和饮用水常规处理完全去除，这些污染物会在消毒环节与消毒剂发生反应，生成具有“三致”危害甚至具有细胞毒性和基因毒性的消毒副产物。
消毒副产物是由有机卤素和有机物结合所形成，是可吸附有机卤化物 (AOX)的一部分。我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的《集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值》规定三氯甲烷、三溴甲烷、二氯甲烷和三氯乙醛的标准值分别为0.06、0.1、0.02和0.01mg/L。根据我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)规定AOX不应高于1.0mg/L(以Cl计)。如果AOX日均值超过标准要求，可考虑在污水处理厂末端增加脱卤环节，确保外排尾水稳定达标。
通常，氯化天然水中AOX的生成与很多因素相关，如反应时间、氯的剂量、消毒剂的类型、pH、温度、溴离子浓度、水体中天然溶解性有机物的浓度和种类等，导致AOX的检测步骤繁琐，对操作技术人员要求较高；同时对于小型的水处理厂来说，AOX的检测相对来说难度大、费用高。基于此，申请人提出一种提高AOX检测便捷度的检测方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：能够便捷有效的预测消毒工艺出水中副产物的浓度水平，且成本低，无二次污染等技术效果，详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，包括以下步骤：
S110、取样，在消毒工艺的前后，分别取水样，记为水样1和水样2，分别使用滤膜过滤除杂后，得到待处理水样1和待处理水样2；
S120、pH值调节，调节步骤S110中待处理水样1和待处理水样2的 pH值至5-11，得到目标水样1和目标水样2；
S130、UV值检测，分别使用分光光度计检测步骤S120中目标水样1 和目标水样2的UV值，同时测定目标水样2中AOX值，并将目标水样2 的AOX的浓度值与目标水样1和目标水样2的UV差值进行线性拟合，得到关系式AOX(μg/L)＝aΔUV250-300。
作为优选，所述步骤S110中，水样1和水样2的过滤除杂在取样36 小时内进行，且在4℃下避光保存。
作为优选，所述步骤S110中，滤膜的孔径为0.45μm。
作为优选，所述步骤S110中，消毒工艺的消毒反应时间为0.5-168 小时。
作为优选，所述步骤S120中，待处理水样1和待处理水样2的pH值调节至7。
作为优选，所述步骤S120中，调节待处理水样1和待处理水样2pH 值的试剂为浓硫酸、氢氧化钠和磷酸盐缓冲溶液中的一种或多种。
作为优选，所述步骤S130中，UV值检测和AOX值检测过程中，目标水样1和目标水样2的PH值变化量<0.35。
作为优选，所述步骤S130中，分光光度计检测目标水样1和目标水样 2的检测波长为250-300nm。
作为优选，所述步骤S130中，分光光度计检测目标水样1和目标水样 2的检测波长为254-272nm。
作为优选，所述步骤S110中，消毒工艺采用含氯消毒剂。
综上，本发明的有益效果在于：1、可有效的根据消毒前后的UV值预测消毒工艺出水中消毒副产物的浓度水平，降低了操作难度，提高了检测效率；
2、通过使用分光光度计测定UV值，可在一定程度上减少因测定AOX 和消毒副产物导致的化学试剂投加量，降低了药剂使用的成本，同时避免了药剂的二次污染；
3、通过对指定水厂出水的数据累积，可建立UV在线监测系统，及时有效的反映AOX的浓度水平，可应用于污水处理领域和给水领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例1-2的线性拟合结果。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供了一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，包括以下步骤：
S110、取样，在消毒工艺的前后，分别取水样，记为水样1和水样2，分别使用孔径为0.45μm的滤膜过滤除杂后，得到待处理水样1和待处理水样2；水样1和水样2的过滤除杂在取样36小时内进行，且在4℃下避光保存；其中，消毒工艺的消毒反应时间为0.5-168小时，消毒剂为含氯消毒剂；
S120、pH值调节，使用浓硫酸、氢氧化钠和磷酸盐缓冲溶液中的一种或多种，调节步骤S110中待处理水样1和待处理水样2的pH值至5-11，优选为7，得到目标水样1和目标水样2；
S130、UV值检测，分别使用分光光度计检测步骤S120中目标水样1 和目标水样2的UV值，同时测定目标水样2中AOX值，并将目标水样2 的AOX的浓度值与目标水样1和目标水样2的UV差值进行线性拟合，得到关系式AOX(μg/L)＝aΔUV250-300；检测过程中，目标水样1和目标水样2的 PH值变化量<0.35；分光光度计检测目标水样1和目标水样2的检测波长为254-272nm。
具体实施例如下：
实施例1：
分别从某水库不同采样点取5桶原水，随即用0.45μm的滤膜过滤水样，用氢氧化钠或硫酸调节待测水样pH至7.0，测定水样的UV272值；根据原水体中溶解性有机碳和氨氮的含量，然后在避光环境下，将5种原水均分为 7份，并将每种分好份的原水分别调节到pH为5、6、7、8、9、10和11，投加消毒剂之后立即用带有聚四氟乙烯垫片的螺旋盖密封，反应24h，待反应结束后立即测定AOX；同时调节消毒后的水样pH至7.0，测定UV272值；
其中，原水体中溶解性有机碳(dissolvedorganiccarbon,DOC)的测定方法为：将过滤后的水样用岛津TOC-L仪器进行测定。氨氮的测定方法为：纳氏试剂分光光度法。投加的消毒剂的剂量中余氯为1-2mg/L；
由计算得出一系列消毒前后UV272的差值ΔUV272和AOX值，然后进行线性拟合，线性拟合结果见图1。
实施例2：
分别在长江沿线，某水库，某污水排放点和太湖流域取这4类原水，随即用0.45μm的滤膜过滤水样，用氢氧化钠或硫酸调节待测水样pH至 7.0，测定水样的UV272值；根据原水体中溶解性有机碳含量，然后在避光环境下，将4类原水的pH调节为7，投加消毒剂之后立即用带有聚四氟乙烯垫片的螺旋盖密封；
均分别在反应0.5h、1h、12h、24h、36h、72h和168h时取样，待反应结束后立即测定AOX；同时测定UV272值；
其中，原水体中DOC的测定方法为：将过滤后的水样用岛津TOC-L仪器进行测定。投加的消毒剂剂量为氯/DOC＝4；
由计算得出一系列消毒前后UV272的差值ΔUV272和AOX值，然后进行线性拟合，线性拟合结果见图1。
由两个实施案例均可发现，通过对消毒前后UV吸光度的差值和AOX值进行线性拟合，R2分别为0.98和0.96，说明两者之前的线性关系较好。这种利用UV吸光度差值来预测AOX值的方法能够及时、简便有效的反馈 AOX的水平，并且可以省去人力物力和降低测试成本。此外，有条件的水厂可根据定期出厂水的数据积累，建立UV在线监测系统，及时有效的反馈 AOX的浓度水平，这种方法可以运用于实际出厂水的监测，不仅可以运用到污水，也可运用到给水。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S110、取样，在消毒工艺的前后，分别取水样，记为水样1和水样2，分别使用滤膜过滤除杂后，得到待处理水样1和待处理水样2；
S120、pH值调节，调节步骤S110中待处理水样1和待处理水样2的pH值至5-11，得到目标水样1和目标水样2；
S130、UV值检测，分别使用分光光度计检测步骤S120中目标水样1和目标水样2的UV值，同时测定目标水样2中AOX值，并将目标水样2的AOX的浓度值与目标水样1和目标水样2的UV差值进行线性拟合，得到关系式AOX(μg/L)＝aΔUV250-300。
2.根据权利要求1所述一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，其特征在于：所述步骤S110中，水样1和水样2的过滤除杂在取样36小时内进行，且在4℃下避光保存。
3.根据权利要求1所述一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，其特征在于：所述步骤S110中，滤膜的孔径为0.45μm。
4.根据权利要求1所述一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，其特征在于：所述步骤S110中，消毒工艺的消毒反应时间为0.5-168小时。
5.根据权利要求1所述一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，其特征在于：所述步骤S120中，待处理水样1和待处理水样2的pH值调节至7。
6.根据权利要求1所述一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，其特征在于：所述步骤S120中，调节待处理水样1和待处理水样2pH值的试剂为浓硫酸、氢氧化钠和磷酸盐缓冲溶液中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，其特征在于：所述步骤S130中，UV值检测和AOX值检测过程中，目标水样1和目标水样2的PH值变化量<0.35。
8.根据权利要求1所述一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，其特征在于：所述步骤S130中，分光光度计检测目标水样1和目标水样2的检测波长为250-300nm。
9.根据权利要求8所述一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，其特征在于：所述步骤S130中，分光光度计检测目标水样1和目标水样2的检测波长为254-272nm。
10.根据权利要求1所述一种利用UV吸光度监测预警消毒副产物的方法，其特征在于：所述步骤S110中，消毒工艺采用含氯消毒剂。
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2021
- 2021-03-16 CN CN202110282747.0A patent/CN113252594A/zh active Pending
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