Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của chất lượng nước đến hiệu suất keo tụ của axit humic được chiếu xạ bằng ánh sáng UV
Tóm tắt
Sự hiện diện của axit humic trong xử lý nước uống đã nhận được sự chú ý đáng kể trong những năm gần đây do những ảnh hưởng bất lợi của nó đến việc loại bỏ nhiều chất ô nhiễm trong quá trình keo tụ. Trong bài báo này, chúng tôi đã điều tra ảnh hưởng của chất lượng nước bao gồm pH, độ đục, kiềm và độ cứng đến khả năng loại bỏ axit humic trong một quy trình keo tụ kết hợp với ánh sáng UV. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng bức xạ ánh sáng UV có thể cải thiện hiệu suất loại bỏ axit humic trong quá trình keo tụ dưới cả hai điều kiện trung tính và kiềm, và sự thay đổi của các tham số chất lượng nước được chọn có ít tác động bất lợi đến chức năng của ánh sáng UV. Sau khi chiếu xạ bằng ánh sáng UV, tỷ lệ loại bỏ nitro-humic acid (NHA) tăng từ 20% lên 60% trong keo tụ, và tiếp tục tăng lên 75% và 85% đối với nước thô có độ đục 10.0 NTU và độ cứng 100 mg·L−1, tương ứng. Ngoài NHA, tỷ lệ loại bỏ axit humic được chiết xuất từ than bùn (PHA) và axit humic do công ty kim loại và hóa chất Nhật Bản (JHA) cung cấp trong quá trình keo tụ cũng được cải thiện, đều trong khoảng 80%–90% sau khi được chiếu xạ bằng ánh sáng UV. Bằng cách thay đổi vị trí chiếu xạ từ trước khi keo tụ sang quá trình tạo bông, các kết quả thí nghiệm tương tự đã được thu được. Sự hình thành các vị trí mang điện dương sau khi chiếu xạ bằng ánh sáng UV được coi là yếu tố chính dẫn đến việc gia tăng loại bỏ axit humic trong quá trình keo tụ.
Từ khóa
#axit humic #xử lý nước #keo tụ #ánh sáng UV #chất lượng nướcTài liệu tham khảo
Chen Y, Schnitzer M. The surface tension of aqueous solutions of soil humic substances. Soil Science, 1978, 125(1): 7–15
Ritchie J D, Perdue M E. Proton-binding study of standard and reference fulvic acids, humic acids, and natural organic matter. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2003, 67(1): 85–96
Zumstein J, Buffle J. Circulation of pedogenic and aquagenic organic matter in an eutrophic lake. Water Research, 1989, 23(2): 229–239
Singer P C. Humic substances as precursors for potentially harmful disinfection by-products. Water Science and Technology, 1999, 40(9): 25–30
Nie Y, Hu C, Zhou L, Qu J, Wei Q, Wang D. Degradation characteristics of humic acid over iron oxides/Fe 0 core-shell nanoparticles with UVA/H2O2. Journal of Hazardous Materials, 2010, 173(1–3): 474–479
Xue G, Liu H, Chen Q, Hills C, Tyrer M, Innocent F. Synergy between surface adsorption and photocatalysis during degradation of humic acid on TiO2/activated carbon composites. Journal of Hazardous Materials, 2011, 186(1): 765–772
Narkis N, Rebhun M. Flocculation of fulvic acids-clay minerals suspensions. In: Proceedings of the 21st annual meeting of the fine particle society, San Diego. New York: Springer, 1990, 1–25
Edzwald J K. Coagulation in drinking water treatment: particles, organic and coagulants. Water Science and Technology, 1993, 27(11): 21–35
Wang WD, Li H, Ding Z Z, Wang X C, Liu R. Effects of humic acid on residual Al control in drinking water treatment plants with orthophosphate addition. Frontiers of Environmental Science and Engineering, 2012, 6(4): 470–476
Volk C J, LeChevallier M W. Effects of conventional treatment on AOC and BDOC levels. Journal—American Water Works Association, 2002, 94(6): 112–123
Jacangelo J G, Demarco J, Owen D M, Randtke S J. Selected processes for removing NOM: an overview. Journal—American Water Works Association, 1995, 87(1): 64–77
Bond T, Goslan E H, Parsons S A, Jefferson B. Disinfection byproduct formation of natural organic matter surrogates and treatment by coagulation, MIEX and nanofiltration. Water Research, 2010, 44(5): 1645–1653
Gilbert E. Biodegradability of ozonation products as a function of COD and DOC elimination by the example of humic acids. Water Research, 1988, 22(1): 123–126
Bose P, Reckhow D A. The effect of ozonation on natural organic matter removal by alum coagulation. Water Research, 2007, 41(7): 1516–1524
Wang W, Li H, Ding Z, Wang X. Effects of advanced oxidation pretreatment on residual aluminum control in high humic acid water purification. Journal of Environmental Sciences (China), 2011, 23(7): 1079–1085
Volk C, Bell K, Ibrahim E, Verges D, Amy G, Lechevallier M. Impact of enhanced and optimized coagulation on removal of organic matter and its biodegradable fraction in drinking water. Water Research, 2000, 34(12): 3247–3257
Yu J, Sun D D, Tay J H. Characteristics of coagulation-flocculation of humic acid with effective performance of polymeric flocculant and inorganic coagulant. Water Science and Technology, 2003, 47(1): 89–95
Hall E S, Packham R F. Coagulation of organic color with hydrolysing coagulant. Journal—American Water Works Association, 1965, 57: 1149–1166
Annadurai G, Sung S S, Lee D J. Simultaneous removal of turbidity and humic acid from high turbidity stormwater. Advances in Environmental Research, 2004, 8(3–4): 713–725
Gergor J E, Nokes C J, Fenton E. Optimising natural organic matter removal from low turbidity waters by controlled pH adjustment of aluminium coagulation. Water Research, 1997, 31(12): 2949–2958
Lou I C, Gong S Y, Huang X J, Liu Y J. Coagulation optimization for low temperature and low turbidity source water using combined coagulants: a case study. Desalination and Water Treatment, 2012, 46(1–3): 107–114
Pefferkorn E. Structure and stability of natural organic matter/soil complexes and related synthetic and mixed analogues. Advances in Colloid and Interface Science, 1997, 73: 127–200
Hong S, Elimelech M. Chemical and physical aspects of natural organic matter (NOM) fouling of nanofiltration membranes. Journal of Membrane Science, 1997, 132(2): 159–181
Tipping E, Ohnstad M. Aggregation of aquatic humic substances. Chemical Geology, 1984, 44(4): 349–357
Wang G S, Hsieh S T, Hong C S. Destruction of humic acid in water by UV light-catalyzed oxidation with hydrogen peroxide. Water Research, 2000, 34(15): 3882–3887
Gu Z M, Wang X R, Gu X Y, Cao X D. Characterization of humic acid extracted from different soils by fourier fransform infrared spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2000, 28(3): 314–317
Huang C, Shiu H. Interact ions between alum and organics in coagulation. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 1996, 113(2): 155–163
Beltrán F J, González M, Rivas F J, Alvarez P. Aqueous UV radiation and UV/TiO2 oxidation of atrazine first degradation products: deethylatrazine and deisopropylatrazine. Environmental Toxicology and Chemistry, 1996, 15(6): 868–872
Haag W R, Hoigne J. Singlet oxygen in surface waters. 3. Photochemical formation and steady-state concentrations in various types of waters. Environmental Science & Technology, 1986, 20(4): 341–348
Uyguner C S, Suphandag S A, Kerc A, Bekbolet M. Evaluation of adsorption and coagulation characteristics of humic acids preceded by alternative advanced oxidation techniques. Desalination, 2007, 210(1–3): 183–193