饮用水处理技术研究进展
饮用水中有机污染物光催化降解研究进展
饮用水中有机污染物光催化降解研究进展本文综述了TiO2光催化技术在饮用水有机物污染物降解处理中的应用研究进展，分析了存在的问题，展望了饮用水中有机污染物光催化降解材料研究的发展方向。
标签：光催化；饮用水；有机污染物1、引言饮用水污染对人类健康带来了严峻的挑战，据世界卫生组织（WHO）调查表明，全球有80%的疾病和50%的儿童死亡都与饮用水水质不良有关。
饮用水中的有机污染物主要来源于水源中天然存在的有机物（NOM）、人工合成有机物（SOC）、消毒副产物（DBPs）等，具有致癌、致畸和致突变等作用，威胁着饮用水安全，危害人类健康，因而有必要大力开展饮用水深度处理技术研发，有效去除饮用水中难降解有机污染物[1-4]。
光催化氧化技术作为一种新型环境保护技术，具有无二次污染，能耗低、反应快、操作简单、效率高等优点，逐渐成为饮用水深度处理中的研究热点。
TiO2因其无毒、廉价、稳定、来源丰富、氧化能力强及可以重复利用等特点[5-7]，使其成为最具潜力的绿色环保型光催化材料。
TiO2在光催化反应过程中，产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH）及活性氧类（HO2·和O2·-），能有效降解饮用水中的天然有机物、人工合成有机物、消毒有机副产物等，并将其矿化为H2O、CO2和相应的无机离子（Cl-、Br-、SO42-、NO3-等），使饮用水达到深度净化效果[8-10]。
2、饮用水中天然有机物光催化降解研究天然存在的有机物主要为腐殖质（腐殖酸、富里酸和胡敏酸）。
它是饮用水消毒副产物的主要前体，其含量高低决定了饮用水中消毒副产物水平的高低。
He等[11]采用TiO2催化剂在光反應器中进行实验，在自然阳光照射下，探讨了催化剂负载量、PH值、初始浓度和光照时间等条件对腐殖酸（HA）去除效果的影响，结果表明，TiO2在自然阳光照射下可有效去除水中腐殖酸（HA）。
刘文等[12]以P-25型纳米TiO2作为催化剂，对富里酸（FA）进行了光催化氧化的实验研究，测得当FA初始浓度为9.42mg/L，TiO2投加量为0.3g/L，PH=7.00，光照40min时，FA的去除率达到98%。
消毒技术在饮用水处理上的研究进展
自来水经庞大 的地下管 网输送 到用水点的过程中会发生复杂的物 理、 化 好 的消毒 作用主要 是因 为次氯 酸具 有体 积小 ， 电荷中性 等优 势 ， 很容 易穿过 细胞壁 ， 同时其强氧化性 能够 损害细胞 膜， 释放蛋 白质、 氯基酸 因此 ， 饮用水的消毒是 一个至关重要的过程 ， 对 预防和控制 介水传染病 等物 质并且影 响多酶系统 ， 从而导 致 细菌死亡 。 在对病 毒的作用方面， 有 着非常重要的作用。 主要 是对病 毒核酸具 有致 死性 的危害。 实验 证明， ｐ Ｈ 值、 温度 、 接触时 常用 的消毒技 术可分为物 理消毒技 术和 化学 消毒技 术 。 物 理消毒 间、 加 氯量 以及水 中微 生物 的含量等 因素对于 氯化消毒 的效果 都有很 技 术是利 用冷冻 、 加 热、 照射等方 式破坏 生物 质的核酸 ， 从而达 到消毒 直接 的影响 。 根据工艺条件的不 同， 氯消毒 工艺还可 以细分为普通 氯化 折点氯消毒法 、 过量氯消毒法 几种工艺 。 的目 的， 例如 紫外 线消毒 、 超声波 消毒 、 微 电解毒等 方式 。 化 学消 毒是 消毒 法、 指 利 用一定的 药剂改 变水 质成分， 氧化 微 生物 机 能从而 达到 消毒 的目 氯化消 毒过程 中， 氯与水 反应 会有许 多副产物产生 ， 这些副产物 对 的， 例如臭氧消毒 、 氯化 消毒等。 人体 健康有很 大的危害。 通 常， 将水 中能 与氯形成氯化副产 物的有机 物 ２ 国 内外饮 用水 消毒 研 究现 状 称 之为有机前体物 ， 天然水中的有机前体 物主要是 腐殖酸类 ， 其次是 藻 我国用于饮用水消毒 的方法主要有二 氧化 氯消毒、 氯化消 毒、 紫外 类及其代谢产物 。 在 氯化 消毒过程 中， 腐殖质是形成氯化 副产物三 卤甲 消毒 、 臭氧消毒 等消毒 工艺 。 当前， 国内绝 大多数 的水厂采用 的消毒工 烷 （ 氯仿、 一溴 二氯甲烷 、 二溴一氯 甲烷 、 溴仿） 的主要 有机前体 物。 其 艺是传统 的混 合、 絮凝、 沉 淀、 过滤 、 氯消毒 的水处理工艺 。 尽管氯消毒 中氯仿具有最 高的含 量。 同时， 还 有一 些非 挥发性 卤代有机 物产生 ， 如 具有成 本低、 消毒 效果好等 优势， 但是在清除 水中的有机物效果方面并 卤乙酸、 卤乙腈、 卤代酚、 卤代酮、 卤代醛等等 。 不理想 ， 还会产生二十多种副产 物， 例如 卤乙酸、 三卤甲烷等 等， 这些副 在对氯化副 产物的 防治方面， 我 国也做 了许多工作 。 例如尽 可能 的 产物有 很强的致 癌作用， 严重危害着人类 的身体健康 ， 因此 氯化消毒副 选择有机前体含量低的水源 ， 加强混凝沉淀 和过滤等 净化措施 ， 防止藻 产物 引起 了 人们 的重视 。 经过 科学家 二十多年的研究 ， 基本 已经证实了 类在制 水构筑物 内生长等 等。 另外 ， 在 对氯化消毒 工艺的改进 上也做了 氯消毒能 够使原 水中产生 卤乙酸、 三 卤甲烷 、 卤乙腈、 卤代 酚、 卤代酮、 许多工作 ， 例 如取消预 氯化和避 免折点氯 消毒 ， 利用管 网中途 加氯 ， 从 卤代醛 、 卤代硝基 甲烷 等等具 有严重致癌 作用 的副产 物。 经过大量 的动 而减 少氯化 副产物的产生， 利用颗粒 活性炭对 水进行过 滤， 去除氯化副 物 实验 证 明， 氯仿 能够 致癌 ， 一溴二氯甲烷 和二溴一 氯甲烷 能够使 肝、 产物等 等。 肾中毒 。 美国等国家发现 ， 在 有机 卤代烃 含量高的地 区， 胃癌、 肝 癌等的 ３ ． ３ 二氧化氯消毒技术 二 氧化氯消 毒技 术是十九世纪 欧洲 一些 国家首先 发现的 。 但是 因 发病率 明显高于其他地 区。 尽管 我国对出厂水消毒副产物 的控制制 定了 详 细的标 准， 但 是长时 间的饮用带有这些具 有毒 副产物 的水， 还是有一 为制 造复杂 ， 价格 昂贵而被忽视 ， 没有发展起 来。 近些年 ， 为了降低氯化 定 的健 康风险存在 。 消毒 的危 害而寻找 新 的消毒剂 ， 从而 对二氧化 氯的研 究和应 用也 就 日 饮 用水的消毒工艺应该跟 上国际先进潮流 ， 与时俱进 ， 从而保障人 益增多。 二 氧化 氯是 一种 橙黄 色气体 ， 在热 水 中易分 解成 氯气、 氯 酸和 氧 民群众的生命健 康。 一成 不变的工艺只能在 历史进程 中逐 渐被淘汰 。 因 为氯消毒 工艺 的副 产物具 有很 高的致 癌性 ， 因此 如何 改善 氯化消 毒工 气。 二氧化 氯易溶于水 ， 形成黄绿 色的溶 液 ， 但是 并不与水进行 化学反 艺， 提高 其安全性 ， 或者寻找替 代氯化消毒 新技术 已经成 为日 后 消毒技 应 ， 敞开放 置时很 容易被光 分解 ， 因此 不宜贮 存。 另外 ， 二 氧化氯很 容 术的发展方向。 当前 ， 二氧化氯替 代液氯 用于饮用水消毒 和水处理 工作 易引起 爆炸 ， 当空气中浓 度高于百分之十或 在水中浓度高于百分之三十 已经是 大势所趋 ， 但是 受到设 备、 资金和技 术安 全等 因素 的限制 ， 目 前 时， 都具 有很强的爆 炸性 ， 因此在生 产中要 利用空气对二氧化 氯气体进 以降低其 浓度 。 实验表 明， 二 氧化 氯在酸 性条件下具有 很强的 还处于初 级阶段。 相信 在经济和科 技飞速 发展的时代 ， 不久的将 来 ， 原 行冲淡 ， 氧化性 ， 容 易透 过细胞膜 通过其强氧化 眭， 将微 生物细胞 内的 氨基酸进 有的液 氯消毒 会被优化的消毒工艺所代替。 行氧化破 坏 ， 进而控制其 蛋白质的合成 ， 从而达 到杀灭微生物 的 目 的。 ３ ， 常见饮 用 水消 毒技 术 ３ ． １ 臭氧 消毒技 术 二氧化氯 水溶液不会产生对人体 有很大危害的三卤甲烷 ， 其残 留生成物 臭氧是 一种常用的过 氧化物 类强氧化剂 ， 具 有很强 的杀 菌作用 ， 应 主要为水 、 氯化钠和微量的二氧化碳 、 有机糖 等无毒物质。 用十分广 泛。 和氯 相比 ， 臭氧的 杀菌速度要高六百 到三千 倍， 属于 急速 除此 之外， 二 氧化氯在除 嗅和脱色性能 上有很明显的优势 ， 明显优 杀菌， 同时还 对水中色、 臭、 味等 有机物以及铁、 锰等 金属离子有很 好的 于活性炭 、 紫外线和超 声波等传统除嗅 脱色方 式。 黄君 礼等通过研 究证 去除作用。 另外， 臭氧还 有助凝的功能。 明， 二氧化 氯对水 中的硫化氢 、 硫醇 、 二 甲基硫 酸 盐、 甲酸 、 草酸 、 乙二 有关臭氧的消毒 机理方面 的研 究非常多。 臭氧 是通过 自身分 解 ， 从 酸盐和 酚类都有很好 的氧化效 果。 而 产生 具有 强氧化能 力的新生 氧 。 臭氧首 先和细 胞壁 中存在 的脂类 双 ３ ． ４ 氯胺 消毒技术 键结 构起反应 ， 从而穿过细胞 壁进入细胞 壁的内部， 再 与结构 中的脂蛋 氯胺 消毒 技术是 一种运 行方便 ， 运行费用 比臭氧和 二氧化 氯低 的 白和内部脂多糖反应 ， 从 而改变细胞 的通透性 ， 导致 细胞溶解 并死亡。 种饮用水 消毒 技术。 利用氯胺 作为消毒剂 ， 产生 的副产 物要比氯产生 张征等通 过实验发现 ， 在低温 强酸 性的环境 下， 臭氧 具有最佳 的杀菌效 的副产物 少的 多， 能 够将三 卤甲烷产 量降低 至百分之七十 多， 对于 卤乙 果， 而在 大通气流量下杀菌效果 很差。 酸 的产生 也有很 强的抑制 作用。 另外 ， 在对 管网的腐蚀 程度方面 ， 氯 胺 臭氧消 毒 具有用 量少、 作用迅 速 、 杀菌 彻底 、 副产 物少、 易得等 优 也 比氯要小的多， 但是氯 胺在对 微生物进行 灭活方 面的能力比较 弱， 仅 势， 但 同时也具 有耗资高 、 稳�
微污染水源水处理技术研究进展和对策分析
微污染水源水处理技术研究进展和对策分析【摘要】近年来，由于水源水的水质的下降及传统给水处理工艺的不完善，使饮用水中含有mx 、thms等致癌物质，这给人类的健康带来了不利的影响。
水质工作者不断地改进处理方法，并开发了新型的处理技术，包括：新型物理处理，化学处理技术，生物预处理技术等。
在本文中，笔者进行了系统的总结，并提出了自己的见解。
【关键词】微污染水源，水处理技术，研究，进展和对策中图分类号： s273文献标识码：a 文章编号：一．前言水保障着人类的生存和发展、社会的文明和进步。
我们每个人的生活更是离不开水。
随着工业化快速的发展，城市化进程加快，我国的源水水质的污染已经越来越厉害，水源水受污染更进一步恶化，水中有机物质逐渐增多。
从1960年以来，水源水质受污染波及的范围越来越广。
水的污染客观上推动了水质分析技术逐渐改进，水源中能够测得的微量污染物质的种类也不断增加。
与此同时，人们面临着新的水质进化技术问题。
面对源水中出现的污染新问题，人们就开始着手对水质净化的新技术的研究，且在实际应用中取得了较好的成效二．常见的处理微污染水源的水处理技术1．物理技术（一）吹脱吹脱的原理是利用水中溶解化合物的实际浓度区别于它的平衡浓度，使挥发性组分由液相扩散进气相中，其目的是去除挥发性有机物。
吹脱法的优点是费用低、操作简单，但它去除难挥发的有机物效果差。
当然，对于溶解有可挥发性化合物的污染原水，用填料塔进行曝气吹脱是一种行之有效的方法。
（二）吸附吸附处理技术的工作原理是利用物质强大的吸附性能来去除水中污染物的技术。
目前处理水质问题的吸附剂包括：活性炭（ac）、二氧化硅、活性氧化铝、硅藻土、沸石、离子交换树脂。
在这当中，使用率最高的是疏水性物质—活性炭。
（三）膜过滤技术膜分离法是新兴净化技术，其特点是：高分离、提纯度高、浓缩性能好。
膜过滤技术是用天然或人工合成高分子薄膜做介质，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分溶液进行过滤分离、分级提纯和富集的物理处理方法。
饮用水中氧化性物质的危害及处理技术研究进展
用传统的净水工艺很难 去除， 特别是 高稳定性 的硝 酸盐、 硫酸盐 、 铬酸盐、 溴酸盐等。由于这些物质对 人类会产生健康危害 ， 故而要求其在饮用水 中的浓
度硫酸盐对人体健康威胁不大， 但高于 １ ５ ０
Ｌ 时
就会引起水质苦涩咸味 ， 引起 胃酸度下降或轻泻作 用， 更高浓度甚至引发癌症Ｈ Ｊ 。
铬（ Ｃ ｒ ） 污染主要 来 自于电镀 、 矿山及火 电厂工 业废水的排放 。水体 中溶解性 的 Ｃ ｒ 主要以 Ｃ ｒ （ Ⅵ） 和Ｃ ｒ （ Ⅲ） 存 在， 而且 Ｃ ｒ （ Ⅵ） 的毒 性 远 大 于 Ｃ ｒ （ Ⅲ） ［ ５ ］ 。科学研 究发现 ， Ｃ ｒ （ Ⅵ） 除了具有致癌作用 外， 还会引起流鼻涕、 鼻出血、 溃疡等 ， 若摄人超大剂 量的 ｃ ｒ （ Ⅵ） 会 导致 肾脏和肝脏 的损伤 、 胃溃疡 、 痉
Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｏ ｘ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｒ ｉ ｓ ｋ ｔ ｒ ｅ ａ ｈ ａ ￣ ｎ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
０ 引言
农 田灌溉、 生活和工业用水产生不 良影 响【 ３ Ｊ 。低浓
近年来 ， 地表水 和地下水 中氧化性物质的污染 引起 了人们广泛的关 注 ， 如无机阴离子（ 硝酸盐、 硫 酸盐 、 溴酸盐等） 、 重金属离子（ 如铬酸盐 ） 、 有机化合 物（ 如氯代硝基苯） 等［ １ ， ２ ｌ 。饮用水 中的氧化性物质
理技 术的原理 、 特 点及 国内外的研究进展 。 关键词 氧化性物质 危害 处理技术
德国水污染治理和饮用水安全保障技术发展现状及最新进展
术产品占据世界市场总额的 10%，技术产品出口 量位居全球首位，特别在水资源高效利用技术产品 领域市场份额高达 20%，每年投资需求高达 80 亿 欧元；德国在可持续水技术领域注册专利数量仅次 于美国，居全球第二；此外德国在供排水、防洪、 分散式水处理等技术领域也处于领先地位 [5]。
第 30 卷 第 8 期 2015 年 8 月
全球科技经济瞭望 Global Science, Technology and Economy Outlook
Vol. 30 No. 8 Aug. 2015
德国水污染治理和饮用水安全保障技术 发展现状及最新进展
宋娀
（中国科学技术交流中心，北京 100045）
３ 德 国 联 邦 政 府 重 点 推 动 的 研 发 创 新
德国联邦政府将水资源视为可持续发展的关键 要素之一，在《高技术战略 2020》和《可持续发 展框架计划》（FONA）框架下，德国一方面不断 寻求关键技术突破点，另一方面则更加强调研究探 索面向未来的系统化、可持续的综合性技术解决方 案。 ３．１ 启动了《可持续水管理研究计划》
2012 年， 德 国 联 邦 教 研 部 最 新 启 动 实 施 了 总经费约 2 亿欧元的《可持续水管理研究计划》 （NaWaM）[6]，该计划首次在水资源综合管理框架 内（IWRM）集成了可持续发展理念，突破了研究 领域的限制，从水资源与能源、水资源与粮食、水 资源与环境、水资源与健康、水资源与城镇化 5 大 重点领域推进水科学研究创新，启动了相应的重大 研究计划和具体项目：
２ 德 国 水 资 源 管 理 的 体 制 机 制
２．１ 法规框架 德国联邦政府负责制定有关水资源管理法律框
我国饮用水中嗅味问题及其研究进展
我国饮用水中嗅味问题及其研究进展一、本文概述饮用水是人类生活中不可或缺的重要资源，其质量直接关系到人们的健康和生活品质。
然而，近年来，我国饮用水中嗅味问题日益突出，引起了广泛关注。
嗅味问题不仅影响了饮用水的口感，还可能对人体健康造成潜在威胁。
因此，对饮用水中嗅味问题的研究具有重要的现实意义和紧迫性。
本文旨在全面概述我国饮用水中嗅味问题的现状、成因及影响，并重点介绍近年来在嗅味控制和处理技术方面取得的研究进展。
文章首先对嗅味物质的种类、来源及产生机制进行了详细阐述，然后分析了嗅味物质对人体健康的影响及其在水处理过程中的变化特性。
在此基础上，重点综述了目前国内外在饮用水中嗅味控制和处理技术方面的研究现状和发展趋势，包括物理、化学和生物处理方法等。
文章还探讨了未来研究方向和面临的挑战，以期为我国饮用水中嗅味问题的有效解决提供理论支持和技术指导。
二、我国饮用水中嗅味问题的主要来源饮用水中嗅味问题的存在，不仅影响了水的口感，更可能对人们的健康造成潜在威胁。
在我国，饮用水中嗅味问题的来源多种多样，主要包括自然来源和人为来源两大类。
自然来源方面，我国地域广阔，水质条件复杂，一些地区的水体中天然存在某些嗅味物质。
例如，地下水中的硫化氢、甲烷等气体，以及湖泊、河流中的藻类代谢产物等，都可能为饮用水带来不愉快的气味。
气候变化、季节转换等自然因素也可能导致水体中嗅味物质浓度的变化。
人为来源则是导致我国饮用水中嗅味问题的另一重要原因。
在城市和工业区，工业废水、生活污水的不合理排放，以及农业活动中化肥、农药的过量使用，都可能导致水体污染，进而产生嗅味问题。
供水系统中的管材老化、消毒副产物的生成等，也可能为饮用水带来不良气味。
值得注意的是，不同来源的嗅味物质具有不同的特性和影响。
例如，一些嗅味物质可能对人体健康造成直接危害，而另一些则可能影响人们的心理感受，降低饮用水的接受度。
因此，针对我国饮用水中嗅味问题的研究和治理，需要综合考虑各种因素，采取科学有效的措施。
陶瓷膜净水研究进展
陶瓷膜净水研究进展陶瓷膜净水是一种利用陶瓷膜进行膜分离技术来净化水质的方法，近年来在净水领域取得了不少进展。
陶瓷膜的研究不仅提高了净水效率，还减少了能源消耗和水资源浪费，对保护环境和人类健康具有重要意义。
本文将就陶瓷膜净水的研究进展进行详细介绍。
一、陶瓷膜净水的基本原理陶瓷膜是一种微孔结构的膜材料，通过精密的制备工艺，可以具有不同孔径和分子筛选性。
在陶瓷膜净水中，水通过膜的微孔，而溶解在水中的离子、微生物、有机物等则被截留在膜的表面或内部，从而实现水质的净化。
陶瓷膜净水不需要化学药剂，对水质不会造成二次污染，具有较高的净水效率和可持续性。
二、陶瓷膜净水的关键技术1. 陶瓷膜材料的研发：陶瓷膜的性能直接影响到净水效率和成本。
近年来，研究人员针对陶瓷膜材料的孔径、孔隙率、表面性质等进行了深入研究，通过改变原料配比、制备工艺等手段，不断提高陶瓷膜的分离性能和机械强度，降低制备成本，使其更适用于工业和生活污水处理领域。
2. 陶瓷膜模块的设计与制备：陶瓷膜的应用需要将膜材料固定在模块中，以便进行连续的水处理操作。
研究人员通过优化模块结构、提高密封性能、改进流体动力学特性等手段，设计制备出了不同规格和适用范围的陶瓷膜模块，使得其在实际工程中更加稳定和可靠。
3. 耐污染性和自洁性的提高：陶瓷膜在水处理过程中容易发生污染，如结垢、生物膜覆盖等，降低了净水效率和使用寿命。
为此，研究人员通过表面改性、添加抗污染层、应用辅助设备等手段，不断提高了陶瓷膜的耐污染性和自洁性能，延长了其运行周期和净水效率。
三、陶瓷膜净水的应用与前景1. 工业废水处理：陶瓷膜净水技术在工业废水处理中具有广阔的应用前景，可以高效去除废水中的重金属离子、有机物和微生物等污染物，同时可以减少化学药剂的使用和减少处理成本。
2. 生活饮用水净化：陶瓷膜净水技术也可以应用于生活饮用水的净化领域，通过微孔膜的过滤和分离作用，可以彻底去除水中的浑浊物、微生物、异味物质等，得到清澈透明的饮用水。
饮用水处理设备工艺流程及发展趋势简介
饮用水处理设备工艺流程及发展趋势简介1饮用水处理设备从传统的时间来算应该是19世纪就已经在运行，但是随着人们对水的要求越来越高，所以导致该设备的不断创新进步。
自20世纪开始，饮用水处理就已经有了很好的发展，从那个时候开始就已经有很多的水厂出现，以桶装水销售。
放眼未来饮用水设备又会是什么样一个发展趋势呢?这个问题这里就让小编来讲解一下它的研究进展吧。
2 传统饮用水处理工艺的改进：2.1 混凝混凝工艺主要去除水中的悬浮颗粒、浊度和消毒副产物(DBPS)的前驱物质—天然有机物(NOM)。
其效果与混凝药剂品种、投加量、pH值、搅拌程度、混凝剂和助凝剂投加顺序、原水特性等因素有关。
[8]快速剧烈的混合，利于混凝药剂扩散和水中胶体的脱稳。
进入80年代，加强混合才成为给水界的共识，现常用的混合设备有：水力隔板混合、水泵混合、机械混合、静态混合器、混合池、槽等。
在絮凝药剂投加控制和使用方面：我国的絮凝剂品种少、质量低，而在国外，用于原水调质的助凝剂较为普遍;在药剂的自动控制工艺方面：我国大部分水厂才处于起步阶段[9]。
当水中有污染或污染较轻的情况下，可采用强化混凝[10]或二次混凝[11]达到预期效果。
2.2 过滤集常规过滤、颗粒活性炭吸附与生物膜氧化技术于一体的生物过滤，可有效去除水中氨氮、铁锰、有机物及浊度。
,改善和提高了饮用水的生物稳定性和安全性，且运行可靠、投资省、运行费用低。
但尚需解决：① 控制进入输配水管网的最大可生物降解有机物质(BOM)的浓度;② 生物过滤的最佳反冲洗标准;③ 非生物颗粒对生物膜性能可能产生的影响;④ 慢速生物降解有机物的去除机理与条件;⑤ 水中有机物与氨氮共存的情况下，氨氮对有机物降解的影响;铁、锰共存的情况下，铁的存在对除锰的影响。
生物过滤替换传统过滤，是减少饮用水有机污染、提高饮用水的安全性与生物稳定性的客观需要[12][13]。
2.3 沉淀沉砂池去除污水中泥砂等粗大颗粒，有平流沉砂池和曝气沉砂池;沉淀池除去有机和无机可沉悬浮物和胶体混凝物。
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饮用水处理技术研究进展*魏云霞1，李彦锋2#，刘晓丽2，叶正芳3(1.兰州大学资源环境学院 甘肃 兰州 730000;2兰州大学化学化工学院 甘肃 兰州 730000；3.北京大学环境科学与工程学院，北京 100871）摘要简要介绍了饮用水的常规处理技术，指出了常规处理技术中的局限性，综述了目前几种饮用水深度处理工艺，包括活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性炭、膜技术等，同时介绍了吸附和氧化两种预处理技术，最后对饮用水处理技术的发展方向进行展望。
关键词微污染水源水水处理技术Treatment technology of micro-polluted drink water Wei Yunxia 1, Li Yanfeng2, Liu Xiaoli2, Ye Zhengfang 3.(1.College of Resources and Environment, Lanzhou University, Lanzhou Gansu 730000；2.College of Chemistry and Chemical Engineering, Lanzhou University, Lanzhou Gansu730000；3.Department of Environmental Engineering, Beijing University, Beijing 100871)Abstract：This article introduces the actuality of mankind drink water treatment methods from three sides. Firstly, the disadvantages of traditional water treatment technology are point out, and then some depth treatment technology such as active carbon adsorption, oxidation, and member technology are summarized, some pretreatment technology are introduced. Finally, the future direction of new research technology and methods are prospected.Keywords: micro-polluted；drink water；water treatment technology一般来说,水源水所含的污染物种类较多、性质较复杂但浓度比较低微时,通常被称为微污染水。
针对不同的污染类型,人们在饮用水常规处理工艺的基础上研究开发了很多新的工艺和技术,归结起来主要有常规水处理工艺;深度处理技术;源水预处理技术。
1 常规处理工艺及其局限性1.1 饮用水常规处理工艺饮用水常规处理技术是指传统的混凝—沉淀—过滤—消毒技术。
这种常规处理工艺至今仍被世界大多数国家所采用，成为目前饮用水处理的主要工艺。
饮用水常规处理工艺的主要去除对象是水源中的悬浮物、胶体杂质和细菌。
混凝是向原水中投加混凝剂，使水中难以自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒相互聚合，形成大颗粒絮体；沉淀是将絮凝后形成的大颗粒絮体通过重力分离；过滤则是利用颗粒状滤料截留经沉淀后出水中残留的颗粒物，进一步去除水中杂质，降低水的浑浊度。
过滤之后采用消毒方法来灭活水中致病微生物，从而保证饮用水卫生安全。
1.2 常规处理的局限性目前，世界上一些国家对受有机物污染的饮用水进行致突变试验，发现许多饮用水呈现阳性结果。
我国的上海、武汉、哈尔滨、新疆的塔什库尔干、伽师等地的饮用水，在致第一作者：魏云霞，女，1980年生，讲师，博士研究生，主要研究方向为环境污染修复与化学生物。
∗国家“十一五”计划支撑项目(No.2006BRD01B03)；国家自然科学基金委员会人才培养基金资助项目(No.J0730425)；甘肃省科技攻关计划项目资助项目(No.2GS064-A52-036-02)。
突变活性实验中均呈阳性结果。
面对水源水质的变化，常规饮用水处理工艺已显得力不从心。
国内外的试验研究和实际生产结果表明，受污染水源水经常规的混凝、沉淀及过滤工艺只能去除水中20%~30%的有机物，由于水中存在溶解性有机物，不利于破坏胶体的稳定性而使常规工艺对原水浊度去除效果也明显下降(仅为50%~60%)。
对常规工艺进出水进行气相色谱和质谱(GC/MS)联机分析，微量有机污染物和Ames 致突变试验结果表明常规工艺对水中微量有机物没有明显的去除效果，水中有机物数量，尤其是毒性污染物的数量，在处理前后变化不大；预氯化产生的卤代物在混凝、沉淀及过滤处理中不能得到有效去除；虽然常规工艺能部分去除水中致突变物质，但对水中氯化致突变物前体物不仅不能去除，反而因混凝剂的作用在处理过程中产生了部分移码突变物前体物和碱基置换突变物前体物，使出水氯化后的致突变活性有所增加。
同时，在氯化消毒过程中，氯与水中的有机物反应产生三卤甲烷(THMs)和其他卤化副产物，如卤代乙酸(HAAs)、卤代乙腈、三氯丙酮、氯化醛类、氯酚及其他特殊化合物和有机卤代物。
这些卤化有机化合物中有许多被推测是致癌物或是诱变剂，且在较高浓度时有毒性。
2 饮用水深度处理工艺针对常规水处理工艺的局限性，为提高饮用水水质，除了加强水源的管理与污染控制、提高常规处理工艺水平外，经常需要在水处理流程中适当增加其他工艺环节。
2.1 强化混凝强化混凝(Enhanced Coagulation)是指向水源水中投加过量的混凝剂并控制一定的pH 值，从而提高常规处理中天然有机物(NOM)去除效果，最大限度的去除消毒副产物的前体物(DBPFP)，保证饮用水消毒副产物符合饮用水标准方法。
强化混凝作用的主要去除对象是水中天然有机物。
水中天然有机物通常以微粒、胶体或溶解状态存在，微粒状态有机物，如有机碎片，微生物等，很容易通过常规的混凝、沉淀和过滤除掉。
强化混凝的一般技术路线见图1。
通过强化混凝去除水中天然有机物已进行了大量的研究。
RANDTKE[1]认为强化混凝去除有机物的机理主要包括胶体状NOM的电中和作用，腐殖酸和富里酸聚合体的沉淀作用，以及吸附于金属氢氧化物表面上的共沉作用。
胶体状天然有机物的混凝主要依靠压缩双电层、电中和吸附架桥或混凝剂沉淀物的网捕等。
目前，在我国针对强化混凝的研究力度空前加大，同时也备受各方关注。
对水体中有机物的特性和去除规律也进行了大量的研究工作，总结出了一些规律。
通过研究发现，强化混凝过程中混凝剂的投加量是提高有机物去除率的重要影响因素，另外温度、pH等也有一定影响。
2.2 深度处理技术深度处理通常是指在常规处理工艺以后，采用适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物加以去除，提高和保证饮用水质。
应用较广泛的深度处理技术有：活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性炭、膜技术等。
图1 强化混凝的一般技术路线2.2.1 活性炭吸附在饮用水深度处理中，活性炭以粉末炭和颗粒炭两种形式得到应用。
一般来说，粉末炭主要用于具有季节性变化规律的微量有机物如农药和嗅味物质等的去除。
由于其使用方便灵活，设备投资成本较低，并可根据水质情况决定投加或不投加以及投加量，因而特别适用于一些突发性污染事件的应急处理。
2005年末的松花江污染事件中粉末活性炭就发挥了极为关键的作用。
颗粒活性炭多用于原水水质季节性变化不大的情况进行深度处理。
一般来说，由于颗粒活性炭对水中多数有机物无选择的进行吸附，炭池在运行3~6个月后就会被穿透，需要更换或再生。
我国单独使用颗粒活性炭的水厂不多，北京市自来水公司第九水厂利用活性炭吸附技术进行深度处理，但由于炭的更换周期较长，在长期运行过程中活性炭上会自然形成生物膜，对有机物的去除实际上是活性炭吸附生物降解共同作用的结果，也就是通常所说的生物活性炭技术。
2.2.2 臭氧氧化臭氧在水处理中的应用比活性炭早。
作为一种极强的氧化剂，臭氧除了能有效的去除色度、嗅味和氧化破坏难降解污染物外，还可以氧化微生物细胞的有机体或破坏有机体链状结构而导致细胞死亡，对微生物也具有强大的杀伤力。
1902年，德国帕德博恩市建立了第一座用臭氧处理饮用水的大规模水厂，开创了臭氧进行饮用水处理的先河。
但由于当国内外经验 其他典型区域水系研究、形成操作规范与国家目标为污染水源水体有机物优化混凝去除机理及其水质安全保障工艺和操作规范←⎯→时臭氧发生器效率低，使其应用受到了限制。
70年代以后，臭氧制备技术不断提高，臭氧应用成本逐渐降低，因而应用越来越广泛。
2.2.3 臭氧活性炭臭氧活性炭采取先臭氧氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又继续氧化，这样可以扬长避短，充分发挥各自所长，克服各自之短，这一工艺可以使活性炭的吸附作用发挥的更好。
目前国内水处理使用的活性炭能比较有效地去除小分子有机物，难以去除大分子有机物，而水中的有机物一般大分子的较多，所以活性炭孔的表面积得不到充分利用。
在炭前或炭层中投加臭氧后，一方面可使水中大分子转化为小分子，另一方面提供了有机物进入较小空隙的可能性，从而达到水质深度净化之目的。
1961年，德国Dusseldorf市Amstaad水厂开始使用臭氧与活性炭吸附首次联合处理工艺。
由于该厂水源—莱茵河水质不断恶化, 原有的河岸过滤—臭氧化—过滤—加氯的工艺已不能满足要求,为了提高出水水质,进一步消除嗅味,在过滤后又加上了活性炭吸附[2]。
该流程与当时一般采用的预氯化活性炭流程相比较,出水水质明显提高,炭的使用周期大为延长。
此后,经过多年的使用和研究,逐渐认为炭床中大量生长的微生物所具有的生物活性是处理效率提高和炭使用周期延长的主要原因。
2.2.4 生物活性炭生物活性炭技术是在欧洲饮用水处理的实践中产生的，之后在世界各国得到了大量研究和广泛应用。
目前，仅在欧洲应用生物活性炭技术的水厂就有70个以上。
生物活性炭法的特点是完成生物硝化作用将NH4-N转化为NO3-N；将溶解有机物进行生物氧化,可去除mg/L级浓度的溶解有机碳(DOC)和三卤甲烷形成潜力(GHMFP),以及ng/L 到μg/L级的有机物；此外,还可使活性炭部份再生,明显延长了再生周期;臭氧加在滤池之前还可以防止藻类和浮游植物在滤池中生长繁殖。
在目前水源受到污染,水中氨氮、酚、农药以及其它有毒有机物经常超过标准,而水厂常规水处理工艺又不能将其去除的情况下,生物活性炭法成为饮用水深度处理的有效方法之一。
但由于活性炭价格昂贵，妨碍了其在国内的推广。
2.2.5 膜分离法膜技术特别是以高分子膜为代表的膜分离技术是近30年来发展起来的一项高新技术，是饮用水深度处理技术中的一种重要方法。