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将城市污水作为一种持续而稳定的再生资源加以利用,是缓解水资源短缺的有效途径。消毒是保障回用水安全的必要措施,加氯消毒是目前应用广泛的消毒方法之一,但氯会与水中溶解性有机物反应,生成的消毒副产物在回用过程中对生态环境造成一定的危害。通过城市污水再生氯消毒过程中HAAs与THMs的生成及其前体物的迁移转化规律的研究,探讨最佳消毒工艺条件,为污水再生处理过程中消毒副产物的有效控制提供一定的技术支持和理论依据。以西安市某污水处理及再生水厂各阶段出水作为研究对象,通过对再生工艺各阶段的DOC、UV254、THMs、HAAs及消毒副产物生成潜能等指标的测定和三维荧光光谱分析,了解污水中溶解性有机物的分布及在污水再生氯消毒过程中HAAs和THMs的生成规律,探讨再生工艺对消毒副产物前体物的影响;采用污水厂二级出水进行混凝-沉淀-过滤-消毒现场试验,获得最佳的再生消毒加氯条件,实现污水再生消毒工艺的优化控制。试验结果表明:1.城市污水再生氯消毒工艺中,加氯量对消毒副产物的形成产生很大的影响。三卤甲烷和卤乙酸生成量随着反应的进程呈上升趋势,三卤甲烷增加主要来源于三氯甲烷生成量的增多,卤乙酸主要来源于溴氯乙酸,这可能是由再生水中存在的溴离子形成的有更强取代能力的次溴酸造成的。2.再生水中各水质指标如DOC、UV254、HAAFP、THMFP及消毒副产物前体物的荧光强度等均随着反应的进程有不同程度的降低,这说明城市污水再生工艺对消毒副产物前体物(主要是溶解性有机物)有一定程度的去除作用。其中,HAAFP主要来源于氯代乙酸生成潜能,包括一氯、二氯和三氯乙酸(MCAA、DCAA、TCAA);THMFP主要来源于三氯甲烷生成潜能。同时,HAAFP、THMFP随着腐植酸和富里酸荧光强度的降低而降低,验证了腐植酸和富里酸等物质是消毒副产物主要前体物质的这一结论。另外,当再生水SUVA值较低时,其SUVA值与HAAFP的相关性较差。3.通过模拟城市污水再生氯消毒工艺,以卤乙酸(HAAs)和三卤甲烷(THMs)的生成量为指标,对前、后加氯点和加氯比例进行优化。结果表明:前、后加氯点的最佳组合为:前加氯点(沉淀出水处)+后加氯点(过滤出水处);在此投加点下,最佳前、后加氯量的比例为1∶1。针对顺序氯化消毒工艺(即氯后立即转氯胺的消毒工艺)进行研究发现,该工艺对控制消毒副产物的生成也能起到一定的作用。4.污水再生工艺模拟试验装置运行稳定,出水水质指标(含余氯、总大肠菌群等在内)均符合《再生水回用于景观水体的水质标准》(CJ/T95-2000),同时,在各组最佳的加氯条件下,三卤甲烷和卤乙酸的生成量也可得到有效的控制,说明该工艺优化结果具有参考价值。