飲用水消毒副產(chǎn)物控制及去除

1、 主講人：* 引 言1 降低或消除DBPs的前體物 2 采用新的消毒劑 3 去除已生成的DBPs 5 結 語 4 改變氯的投加量和投加點引引 言言 目前國內(nèi)外有不少學者致力于消毒副產(chǎn)物（DBPs ）的形成機理、危害以及控制方法的研究，且提出了很多去除DBPs 的方法，但是目前還沒有一種公認的十分經(jīng)濟有效的處理方法，使它在有效的殺滅病原體的同時，對人類與環(huán)境產(chǎn)生的化學物污染的危害能夠降低到最低水平。1 1 降低或消除降低或消除DBPsDBPs的前體物的前體物強化混凝法化學氧化法 生物預處理技術膜分離技術 NOM對DBPs 的生成起著極其重要的作用，且THMs 和HAA一旦生成，通過傳統(tǒng)的沉淀和過

2、濾等方式不能去除，因此在進行消毒之前去除水中的NOM就成為控制DBPs 生成的一種重要方法。常用去除常用去除NOMNOM發(fā)法有發(fā)法有：1. 強化混凝2. 化學氧化法3. 生物預處理技術4. 膜分離技術1.11.1強化混凝強化混凝 強化混凝：就是指確定混凝的最佳條件,以發(fā)揮 混凝的最佳效果，提高對原水中NOM 的去除率。 常規(guī)混凝：TOC平均去除率27%； UV254的去除率49% 強化混凝：TOC平均去除率38%； UV254的去除率62%2.22.2化學氧化法化學氧化法 化學氧化：指通過氧化劑的氧化作用分解有機物， 達到去除NOM的目的。 例如：高錳酸鉀(KMnO4)可以顯著地控制氯化副產(chǎn)物

3、的生成，降低水的致突變性，使水中有機污染物的數(shù)量和濃度均有顯著的降低。 2.3 2.3生物預處理技術生物預處理技術 生物預處理方法是在常規(guī)物理化學處理工藝前增設生物處理裝置,借助裝置中富集的微生物群體的新陳代謝,減少水中THMs前驅(qū)物的量,從而限制THMs的生成。 常用的方法有：生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床、生物接觸氧化池等。2.42.4膜分離技術膜分離技術 膜分離技術應用于水處理開始于20世紀80年代后期，是一種以壓力為推動力的深度水處理技術，根據(jù)其膜性質(zhì)的不同分為超濾(uF)、微濾(MF)、納濾(NF)等幾種，不同種類膜孔徑不同，對原水中NOM的控制效率也不同。 有研究表明，納濾膜對三鹵

4、甲烷前體物和鹵乙有研究表明，納濾膜對三鹵甲烷前體物和鹵乙酸前體物有較高的去除率，分別可達酸前體物有較高的去除率，分別可達97%97%和和94%94%。2.42.4膜分離技術膜分離技術 缺點：膜使用壽命短、易污染、難清洗且成本 高。優(yōu)點：簡潔、緊湊、處理水質(zhì)好、可減少混凝 劑及消毒劑用量、有效去除病原體、易于 自動化操作、維護方便等 。 3 3 采用新的消毒劑采用新的消毒劑 3.1二氧化氯（ClO2）消毒 3.2臭氧（O3）消毒 3.3氯胺消毒 3.4紫外光（UV）消毒3.1二氧化氯（二氧化氯（ClOClO2 2）消毒）消毒 ClO2具有廣譜殺菌能力，它對水中病原微生物的殺滅作用通常強于氯，且其

5、消毒效果基本不受pH值的影響；同時，還可以去除水中的多種有害物質(zhì)，如：鐵、錳、硫化物、氰化物和亞硝酸鹽等。3.13.1二氧化氯（二氧化氯（ClOClO2 2）消毒）消毒 ClO2對幼兒及兒童健康的發(fā)育有影響。其消毒會產(chǎn)生氯酸鹽及亞氯酸鹽，對血紅細胞有損害作用。 ClO2價格高、處理費用高、制備技術不成熟等問題。限制了其在飲用水消毒處理中的推廣應用。3.2臭氧（臭氧（O3）消毒）消毒 O3可以有效降低水中BOD和COD的濃度，并可氧化水中的氨脫色，有利于懸浮固體的去除，殺滅水中各種細菌等。 用O3氧化還可以將多種難于或不可生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為可生物降解類型。3.23.2臭氧（臭氧（O O3 3

6、）消毒）消毒 優(yōu)點：O3在環(huán)境中可自然分解為氧，不存在任 何殘留物質(zhì)，解決了消毒劑消毒時殘留物的二次污染問題。 缺點：但是O3在水中的穩(wěn)定性差，易分解，只能現(xiàn)場制備，投資費用較高且產(chǎn)率低，而且無持續(xù)消毒作用。3.33.3氯胺消毒氯胺消毒 氯胺的氧化能力比游離氯弱得多，但它產(chǎn)生的DBPs也少得多，尤其是THMs等氯化副產(chǎn)物。 用氯胺消毒還可顯著改善水體的味覺和嗅覺。在美國的市政供水中，使用氯胺消毒的水廠占到約25。目前尚沒有研究表明氯胺消毒飲用水可致突變。3.43.4紫外光（紫外光（UVUV）消毒）消毒 UV 對細菌具有較大的殺傷力，因而早已被用做消毒物質(zhì)。用UV進行飲用水消毒的效果與紫外線在水

7、中透射能力有關。水中的懸浮物質(zhì)，溶解有機物和水分子對紫外線都有吸收作用。 當水中懸浮物濃度較高時，消毒效果不很理想。另外紫外光燈管的功率和壽命是影響處理成本的重要因素。4 4 去除已生成的去除已生成的DBPsDBPs 根據(jù)已生成的DBPs 的性質(zhì)，采用物理或化學方法對其進行去除，也是控制DBPs 的一種方法。u吹脫法u活性炭和活性炭纖維技術4.14.1吹脫法吹脫法 三鹵甲烷和鹵代乙酸均具有揮發(fā)性，他們是消毒副產(chǎn)物中能定量測定的主體物質(zhì)，可以采用吹脫發(fā)或曝氣法。 有關研究顯示，使用吹洗曝氣和跌水曝氣法，可在5min去除90 以上的三鹵甲烷。4.24.2活性炭和活性炭纖維技術活性炭和活性炭纖維技術

8、 活性炭(AC)是一種良好的水處理劑，它能有效地去除水中非極性或憎水性有機物，因此得到廣泛的應用。 研究結果表明活性炭對TH Ms 的去除率較低，使用兩個月的新炭的去除效果為38 %，對非揮發(fā)性的HAAs 去除效果較好，可達到65 %。4.24.2活性炭和活性炭纖維技術活性炭和活性炭纖維技術 活性炭纖維(ACF) ，ACF 具有更豐富的微孔結構、更大的比表面積和更強的吸附能力，可更有效地去除THMs。 但由于其孔徑小，大的有機物分子很難進人其有效吸附面，因此需要開發(fā)新型的ACF，擴大ACF對水中有機物的去除范圍。5 5 改變氯的投加量和投加點改變氯的投加量和投加點 通常在混合池、濾池和清水池等

9、處投加消毒劑，消毒劑濃度越高，越容易形成消毒副產(chǎn)物。 預氯化預氯化 水源水中的有機物與消毒劑發(fā)生反應，而常規(guī)水處理工藝對于已經(jīng)形成的許多副產(chǎn)物的去除率是很低的。預氯化大大提高出廠水中消毒副產(chǎn)物的濃度。 后氯化后氯化 濾池后或者清水池中加氯是為了保證出廠水微生物安全性，出廠水余氯量通常在0.81.5mg/L左右。水中的有機物會在管網(wǎng)中繼續(xù)與消毒劑反應，消毒副產(chǎn)物濃度會不斷增加，此時管網(wǎng)水消毒副產(chǎn)物濃度可能是出廠水的24倍。 多點加氯多點加氯 降低后氯化量，在管網(wǎng)中某個或某些地方投加消毒劑，以滿足管網(wǎng)水的消毒劑余量要求，保證微生物安全性。 例：法國某配水管網(wǎng)建立了兩個加氯站，出廠水氯的濃度下降了1/3，僅為0.40.6mg/L，每個加氯站的投加量為0.25mg/L，就可以保證管網(wǎng)水余氯量要