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项目编号:
大学生科技创新项目
申报书
创新项目名称:饮用水微污染控制集成技术及其应用
创新项目负责人:施琦
学校名称:浙江水利水电学院
申报日期:2015年1月5日
项目类别:个人项目口团队项目・
浙江省大学生科为开发混凝-吸附一体化预处理工艺提供理论依据。
混凝-吸附-膜分离集成技术
研究混凝-吸附-纳滤膜分离集成技术对藻类、邻苯二甲酸酯类、有机氯农药、多环芳烃等有毒有害有机物的去除效率、机理及影响因素,及对控制消毒副产物的去除效率;特别是复合水处理功能材料的投加量、污染物种类、温度及
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pH等对去除率的影响,优化集成技术的工艺参数(水土比、反应时间等);
确定引发膜污染的优先吸附污染物,研究膜有机污染的形成机制,通过改进预处理工艺来减轻膜污染;
研究跨膜压力、进料浓度、pH等对膜截留率和膜通量的影响;
实施微污染水预处理的试验,。
饮用水消毒副产物的控制及健康风险评价
研究原水中污染物种类、含量与消毒副产物生成量之间的关系;
通过改变消毒剂的种类、投加量、投加点、投加顺序等调控消毒副产物的形成,并研究其影响因素;
通过Ames实验等进行出水的健康风险评价。
技术水平及应用范围
调控复合水处理功能材料组成-结构-吸附性能三者之间关系,为开发混凝-吸附一体化预处理工艺提供理论依据。通过改变各种工艺参数,提高混凝-吸附-膜分离集成技术对藻类和有机污染物及控制消毒副产物的去除效率,如何通过改进预处理工艺预防和减轻膜污染。通过改变消毒剂的种类、投加量、投加点、投加顺序等调控消毒副产物的形成。
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3、实施该项目所具备的基础、优势和风险
实施该项目所具备的基础
1997年起研究苯酚、对硝基苯酚、PAHs等有毒有害有机物在水-沉积物/土壤界面间的迁移转化等环境化学行为,在国内外刊物上发表10多篇论文。1999年开始研究杭州市地面水中PAHs的污染现状及健康风险,首次系统研究了同一流域不同功能水环境中PAHs的污染状况;估算了地面水PAHs各种污染源的输入通量,初步探讨了地面水PAHs的污染来源及贡献,并利用Koc值判别了PAHs污染历史;研究了杭州城区大气颗粒物沉降和地表径流10种PAHs的通量;初步评价了地面水特别是水源水PAHs的污染状况和饮用水的健康风险;提出BeP和BaP可以作为PAHs污染水平的代表物。该成果获2004年浙江省科技进步二等奖。
分析评价了钱塘江水体中15种多环芳烃(PAHs)、13种有机氯农药(OCPs)和5种酚类化合物的浓度水平、时空分布和污染来源。(1)发现钱塘江PAHs和OCPs污染较轻;酚类化合物污染较重,近50%监测断面的苯酚浓度超过地面水II类标准;OCPs已禁用20多年,但仍有新的污染源输入。(2)常规给水处理工艺对PAHs、%〜%,而深度处理工艺也不能高效去初微量有机污染物(%〜%),饮用水安全存在一定的风险。(3)pH值、投氯量和反应时间等对饮用水中酚类化合物氯化消毒副产物的形成有重要影响,可通过调控氯化消毒工艺中水体的pH来降低饮用水消毒副产物的健康风险;(4)建立了土壤/沉积物吸附有机污染物的预测模型及生物可利用性的评价方法。完成论文18篇,其中发表11篇(SCI6篇)。
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4、项目计划目标
1主要技术指标
开发新型复合水处理是功能材料1-2种;研发高效低耗的饮用水预处理技术,进行微污染原水高效低耗预处理的试验,对UV254藻类的去除率分别大于80%、95%。一体化技术的出水达到生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)。
2获得专利等知识产权情况
争取1项国家实用新型专利;在国内外重要期刊上发表2〜3篇论文。
3经济和社会效益
日趋严重的环境污染正威胁饮用水源,使许多饮用水源水处于微污染状态,藻类污染和有机微污染是目前微污染饮用水中出现的两大主要问题,传统水处理工艺不但不能实现对这些污染物的有效去除,还会在消毒工艺中产生危害更大的消毒副产物。因此,急需研究能有效去除微污染水源水中的藻类、有机污染物以及能有效控制消毒副产物形成的饮用水微污染控制技术,保障饮用水安全及人体健康。
由于特殊纳米结构效应,特别利用结构-功能可调的特点,研发的复合水处理功能材料具有疏水性,有机碳含量提高,吸附去除有机污染物的能力显著增强,对水中有机物的去除能力比原土高几十到几百倍,在吸附性能及回收利用、性能/价格比等方面有望超过常见的活性炭,在水处理中具有良好的应用前景。膜分离技术特别是纳滤膜能截留分子量在数百至一千以下的物质,而水中持久性有机污染物及其消毒副产物的分子量多为数百的低分子化合物,并且在有效去除水中有害物质的同时,还能保留大多数人体