紫外线分配系统对饮用水水质的影响

紫外线分配系统对饮用水水质的影响摘要紫外线是一种成本效益的水处理消毒过程，因为考虑到改变DOM结构会对水质分配系统产生负面影响。在这项研究中，作者通过调查紫外线消毒过程前后DOM的结构，AOC的浓度，氯的需求和形成的DBP，评估了一下紫外线消毒对配电系统中的水质消毒的影响。虽然紫外线处理并不影响AOC的浓度和DOM的特性（例如，DOC，UV254的，SUVA254，在亲水/疏水组分比和分子量分布），但显然的，在干燥的季节，经过紫外线处理以后，观察到低分子的组分增加。紫外线处理过的水在加氯消毒的过程中，氯和THMFP的需求也增加。这意味着，紫外线照射可以分解的DOM，但在分配系统中破碎的DOM分子量不足以被微生物直接利用。然而，改变DOM的结构会影响水质分布系统，因为它可以增加氯的需求量和后加氯毒副产物的形成。（2009ELSEVIER版权所有）关键词紫外线；分配系统；分子量；AOC；氯需求；DBP1简介对于饮用水消毒来G16774，紫外线（UV）消毒被G16760为是一种G1867有成本效益和G4493G7143G4466G7057的G7053G5347。G1166G1216对紫外线的消毒过程G5852G2469G5875G1864G17271，而G1000它G5062经G17817G17907G5224用于饮用水G15904G1006。因为研究G15932G7138，在90G5192G1207G7423，G2375G1363G19762G5132低G2070量的紫外线也G14033有效G3332G9793G8975G19556G4406子G15423（BUKHARIG12573，1999。CLANCYG12573，2000）。紫外G1821G16901分为G3247G1022G2318G3507，G11507G12366紫外（100W200G13447G12871，以下G12628G12228VUV），紫外C（200W280G13447G12871），紫外线B（280W315NM）和紫外线A（315W400G13447G12871）。紫外线消毒G1039G16213G2419理是因为紫外线B和紫外线G1821对微生物的G7444G14752作用。虽然G11507G12366紫外线G14033G7444G8527微生物G13466G14752，但是用G11507G12366紫外线对水G17839G15904消毒的效G10587不G20652，因为它在水中G11713的G17329G12175G1881会G17817G17907消G6967（EPA，2006）。G11507G12366紫外线也被G12228为有G7438G11911分解G12908G2524G2070（BUCHANANG12573G1166，2004；THOMSONG12573G1166，2004G5192）。G1016种紫外线系统通G5132G5224用于饮用水消毒过程。G2345G14406低G2399紫外线（以下G12628G12228LPUV）G2469G1998G8886G19283为254NM的G2345一G8886G19283，接G17829G7380G3835微生物作用G1821G16901G2345G8886G19283。G3822G14406中G2399紫外线（以下G12628G12228MPUV）G2469G1998G8886G19283的G14551G3272比G17751G5203，G2265G6336紫外线A，B，C和可G16277G1821。特G2047是，G2469G1998185和254G13447G12871的G1016种G8886G19283（以下G12628G12228为TOC的LPUV）的LPUVG2029用于消G19512生产G17241G13443水的TOC。虽然这G1135紫外线系统可以G9793G8975G19512了一G1135G11161毒以外的G3835G3822G6980微生物，但是G1194G1216不G14033G1457G16789G14270来水的生物G4445G1852，因为紫外线照射的影响不G14033G13512G6357G6984G1022分配G2058度。G11468G2465，G11013于G1821解作用，紫外线消毒G17836会对水质产生负面影响。G16780G3822研究G1166G2604G6265G2590G16840，紫外线照射可以改变DOM的结构和增加生物G19489解（FRIMMEL，1998THOMSONG12573G1166，2004。BUCHANANG12573G1166，2005G5192。GOSLANG12573，2006）。特G2047是，G1259所G2620G11705，G11507G12366紫外G17764射比紫外线CG7368有利于生物G19489解G2282G2524物和G11731G2282形成（BUCHANANG12573G1166，2004）。紫外线A和紫外线B也可以G4570G3835分子的NOM分解成低分子量的有G7438G18252（FRIMMEL，1998G5192）。改变DOM的结构可以增加生物G19489解性，在分配G2058度中，这种性G14033又会刺激微生物的再生和生物膜的形成。增加生物膜G14033引起味觉和气味问题，而G1000水力负荷也会减低。（SHAWG12573，2000）。因此，在这种分配系统中，加氯或氯胺这种连续消毒的G7053G5347用以防止微生物再生。二次加氯消毒过程中，G1166G1216预计，紫外线处理可以减少氯的需求量和消毒副产物的形成（LIUG12573G1166，2006G5192），然而，研究G6265G2590G15932G7138，经过紫外线照射，加氯以后的G3247种有G7438水消毒副产物G2465而增G3822。紫外线照射对水的质量的影响取决于G16780G3822因素，如源水的质量特点，紫外线G8886G19283和G5224用G2070量。以前的研究都是在G4466验室规模条件下G17839G15904的，而G1000G4466验时都是用的有G17751G20652水平的DOC（5W174MG/L）和G20652紫外线G2070量的14W1000J/CM2有G7438水，这G1135都不是饮用水消毒的条件（FRIMMEL，1998；BUCHANANG12573G1166，2006G5192；GOSLANG12573，2006；LIUG12573G1166，2006G5192）。如果根据饮用水DOC水位低于2MG/L和紫外线G2070量小于40MJ/CM2的规定，紫外线照射对水质的影响可G14033不同于以往的研究结果。此外，通过G4466验室试验得到的结果难以G2465映在G3835规模的流动系统中G11507正的作用。在这项研究中，作者通过对不断流动G2265G6336LPUV，LPUV对TOC和MPUV的紫外线系统的试验，并研究了经过紫外线处理前后，DOM结构的变G2282，微生物再生的可G14033性，氯需求量和THM后三卤甲烷形成，以评估紫外线分配系统消毒对水质的影响。2材料和方法在这项研究中，DOM的特性，生物再生潜力，氯的需求，并形成潜在的消毒副产物，在紫外G1821照射前后G17839G15904比G17751，以评估紫外线分消毒配G2058度对水质的影响。一G1022紫外线试验工厂被G4445装在一G1022韩国汉城的污水处理厂（WTP）。在2005G5192和2006G5192三次采集水样，研究G2419水水质在不同季节的变G22821）旱季，从春到东G20652藻类生物量和生G2282需氧量时期，2）雨季，夏天暴雨G1363得水的浑浊度很G20652的时期3）正G5132时期（图2）。21紫外线试验工厂紫外线试验工厂是G11013G3247G1022紫外线G2465G5224器，LPUV（L85），LPUV的TOC（L90的），MPUV（M1300，M350）组成的，G4445装在WTP污水处理厂中的砂滤G7423端。砂过滤水（SF）引入到G2465G5224器中，系统的总G4493量为1080立G7053G12871/天。G4466验是在紫外线G2070量为40MJ/CM2的条件下G17839G15904的，这通G5132G5224用于饮用水消毒过程，在LPUV设置G2469射G1998185和254G1016种G8886G19283的TOCL90来评估G11507G12366紫外线的TOC去G19512G10587。G11013于TOCG11731G2282需G16213G17751G20652G2070量的紫外线，另外的G4466验是在150MJ/CM2紫外线G2070量下G17839G15904的。每G1022G2465G5224器的紫外线G2070量是通过在线传G5875器和每G1022流量的接触时间上的紫外线强度计算G1998来的。LPUV（L90的和L85）和MPUV（M1300和M350）的在线传G5875器可以测量254G13447G12871和G13447G12871之间200W300的分G2047。L90的系统会G2469G1998254G13447G12871和185G13447G12871的紫外线比为31。每G1022系统的详G13466特征如G159321。砂过滤水和紫外线处理后的五G1022水样G17839G15904了调查。样本是从每G1022流入和流G1998G2465G5224器的水中提取的。22分析方法从试验厂所采集的样品在2小时G1881被带到了G4466验室，并储存在低于4C的冰箱里。对G5062经通过预加氯形成的THMSG17839G15904分析，抗坏血G18252和盐G18252（11）立G2375加入到样品（40毫升）中淬G9791G8543G1325氯气。通过THMFP的分析，对样品G17839G15904了氯G2282（TOC氯13）和在25G263G3533G187148小时。G4425G2282后，为了不再形成THMS，用抗坏血G18252和盐G18252（11）淬G9791G1325氯。根据G10627G1457G46285022，通过装有ECDG6518测器的气G11468G14406G16901G2573G6207G6441集G8873（VARIAN，CX3600）对THMSG17839G15904分析（G10627G1457G4628，1995）。用TOC分析G1214IONICS,SIEVERS820和UV/VIS分G1821G1821度计VARIANCARY3C分G2047来分析DOC和DOC和UV254。从DOC和UV254来测定SUVA254。23分G12175亲水性和疏水性的G11911DOM是用G7653G14038分为疏水性和亲水性组分（AMBERITICXAD7HP，ROHM。KIMG12573，2007。JEONGG12573G1166，2007G5192。）。亲水性和疏水性的组分比在水处理过程中会有所改变。处理过的水亲水组分会有增加的趋向，因为G1867有G20652价G1552和G20652有G7438G11911的腐殖材料材料在G9163凝过程中G4493G7143去G19512（WHITEG12573。，1997）。另外据G6265G17959，汉江水源之前的研究结果G15932G7138，处理过的水中的亲水组分会增加。（OHG12573，2003。KIMG12573G1166，2007。）。然而，在所有季节经紫外线处理前后的亲水和疏水组分比并无特G2047G3835的差异。SHAWG12573G1166（2000）也G6265G2590G16840，几乎没有或根本没有统计G16789据G15932G7138，G11013紫外线处理后亲水性和疏水性比G10587改变。G15932观分子量分布可以G11013带有TOC紫外G6518测器系统的G20652效G9094G11468G14406G16901G8873来测定。G3835G3822G6980的DOM（G17241过95）的分子量小于2KDA（G16277G159323），特G2047是在03和04KDA之间的DOM组分在G6984G1022季节占有优势。虽然紫外线处理前后，G15932观分子量分布在正G5132情况时节和雨季不会改变，但是G3835约03KDA的低分子量组分在旱季经紫外G1821处理后会增加（G6980据未显示）。平G3355G6980分子量（MN）和平G3355量分子量（MW）也G15932G7138，紫外线处理过水的平G3355分子量在旱季G7138显下G19489（G16277G159323）。这G15932G7138，在干旱季节经紫外线G17764射后DOM的结构比G1866G1194季节的G7368G4493G7143遭到破坏。DOM结构可G14033与每G1022季节DOM的来源的有关。在水生系统中，DOM的来源可分为从陆G3332水G3507G17839入的异G3332DOM和起源于水G1319中生G19283的生物系（例如，藻类，G13466G14752）的G2419G3332DOM（AIKEN和COTSARIS，1995G5192）。在韩国，在经G5132下G3835雨的夏G7423的雨季，DOC会增加，因为G3835雨G4570G3835量有G7438G11911从水G3507G1926到河流中，但是在干燥的季节，藻类生物量和生物需氧量增加（图2）。在雨季异G3332DOM是G5062G11705的G20652SUVA，G20652分子量，疏水性的比G17751有耐性的DOM。与此G11468G2465，G2419G3332DOMG11468对不稳定，是G11013低SUVA，低分子量，亲水性组成的的DOM（WETZEL，1983KITISG12573，2002。）。MAG12573G1166（2001G5192）G6265G2590G16840，亲水G18108分是G11013G7368G3822的G12628G2345G2282G2524物和比G17751少的复杂G9163G2524物组成。在干燥季节，从L9015,M1300和M350系统可以看G1998，DOM的分子量会减少。观测G15932G7138，低于254G13447G12871G11713G8886G19283G7368G14033有效分解有G7438G11911，G1821的不同G8886G19283可G14033与DOM的退G2282有关。据G6265G17959，UVA（315400NM）和UVB（280315NM）G4570G3835分子的DOM分解生成小分子的有G7438G18252（FRIMMEL，1998G5192）。32紫外线处理对AOC的影响调查经紫外线照射前后AOC的浓度和潜在的生物再生的指标。AOC可以从样品中P17和NOX中G7044增的G8975生物质来测定。G5415DOC比G17751低时，正G5132情况下砂滤水的AOC