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消毒作为饮用水处理过程中的最后一道屏障,对饮用水健康至关重要。氯消毒依然是水厂最常用的消毒方式。随着经济的发展,水源水质受到不同程度的污染,导致水中微生物和有机物质增多,单独氯消毒工艺不能满足饮用水健康要求。高铁酸钾作为一种新型药剂,集氧化、絮凝、除臭、杀菌、除藻等于一体,不会产生有毒有害物质,是一种绿色多功能水处理剂,高铁酸钾用于饮用水处理,对饮用水安全及消毒工艺的提升具有重要的意义。论文以济南雪山水厂滤后水为研究对象,研究了高铁酸钾对细菌和总大肠菌群的灭活效果,并研究了高铁酸钾对水中有机物以及氯消毒副产物的控制效果。试验研究主要内容和结果如下。(1)采用平板计数法和多管发酵法研究了消毒剂投加量、pH、反应时间对细菌和总大肠菌群灭活效果的影响。结果表明,当pH、反应时间一定时,细菌和总大肠菌群灭活率随高铁酸钾投加量的增加而增大,当投加量为1.5 mg/L时,细菌总数已达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)“细菌总数≤100 cfu/mL”的要求,当投加量为3 mg/L时,大肠杆菌灭活率达到100%;当高铁酸钾投加量和pH一定时,两种菌的灭活率均随pH的升高而降低,说明酸性条件下高铁酸钾的强氧化性更有利于微生物的去除;当高铁酸钾投加量、pH一定时,两种菌的灭活率均随反应时间的增加而降低,在反应时间2 min时剩余细菌总数已达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),反应时间在15 min内即可将细菌去除到一个稳定且较高的水平,总大肠菌群在反应15 min时灭活率达到100%。(2)进行了高铁酸钾消毒动力学分析,结果表明,细菌和总大肠菌群灭活率与高铁酸钾投加量符合Chick定律,拟合方程式分别为-ln(N/N0)(28).10212c(10).27770、-ln(N/N0)(28).10773c(10).26975;细菌和总大肠菌群灭活率与反应时间拟合方程式分别-ln(Nt/N0)(28).3866(10).0083x-0.002x2、-ln(Nt/N0)(28).3353(10).0357x-.0015x2。(3)研究了高铁酸钾对水中有机物指标TOC、UV254的去除效果,以及高铁酸钾氧化后水样各组分荧光强度变化,结果表明,TOC随高铁酸钾投加量的增加逐渐降低;UV254随高铁酸钾投加量的增加逐渐上升;水中有机物荧光峰主要有色氨酸类、富里酸、腐殖酸类物质,其随高铁酸钾投加量的增加都呈不同程度的降低。(4)单独氯消毒确定消毒副产物生成势(DBPsFP)研究表明,当氯投加量为5 mg/L,反应时间72 h时,三卤甲烷和卤乙酸生成量达到最大值,为保证水中余氯浓度在5 mg/L左右,选取了氯投加量为10 mg/L,反应时间72 h的消毒副产物生成量作为DBPsFP。(5)采用吹扫捕集GC-MS法和GC-ECD法研究了高铁酸钾投加量、pH、有机物浓度、氨氮、Br-浓度对THMFP和HAAFP的影响,结果表明,高铁酸钾能显著控制THMFP,而对HAAFP反而有促进作用;THMFP随pH的增加整体呈上升趋势,HAAFP随pH的增加整体呈下降趋势,酸性条件下,卤乙酸生成较三卤甲烷占优势,碱性条件下相反;THMFP和HAAFP随TOC浓度的增加基本呈直线上升,且THMFP大于HAAFP;高铁酸钾氧化含氮有机物使得水中氨氮浓度升高,氨氮的存在对消毒副产物具有一定的控制效果;THMFP随Br-浓度的增加呈上升趋势,其中,CHCI3生成量逐渐降低,CHBr3升高明显,CHBrCI2与CHBr2CI也有所增加,HAAFP随Br-浓度增加逐渐降低。