饮用水消毒副产物的控制
自来水处理过程中的加氯消毒副产物和控制方法
自来水处理过程中的加氯消毒副产物和控制方法发布时间：2021-12-15T06:24:07.006Z 来源：《福光技术》2021年20期作者：蒋晓[导读] 氯消毒是自来水处理的重要手段，本文简要介绍了自来水氯消毒副产物的概念、分类、形成过程。
详细论述了氯消毒副产物的控制方法。
沭阳县城乡水务发展有限公司摘要：氯消毒是自来水处理的重要手段，本文简要介绍了自来水氯消毒副产物的概念、分类、形成过程。
详细论述了氯消毒副产物的控制方法。
关键词：氯消毒；自来水；副产物；控制方法引言1902年，比利时在水处理工艺过滤前首次使用了氯化石灰，这被普遍认为是饮用水氯消毒技术的开始。
1905年，英国伦敦首次在公共供水系统中采用连续加氯消毒技术。
1908年，美国芝加哥首次使用次氯酸钠消毒技术。
随后，氯消毒技术得到了广泛应用并不断发展完善，水传播疾病得到了有效控制，进而改善饮用水水质，保障了人们的用水安全。
一百多年来，世界范围内的许多学者对氯消毒机理展开了广泛而深入的研究，如何克服由于氯消毒所带来的不利影响和危害也成为广大饮用水者所关心的问题之一。
1氯消毒副产物介绍1.1氯消毒副产物的概念当采用消毒剂（如氯气、臭氧、二氧化氯、氯胺等）对饮用水进行消毒处理时，由于饮用水中的天然有机物（Natural Organic Matter,NOM）、人为污染物或溴/碘离子等前体物质的存在，导致两者反应生成一系列卤代化合物，称为消毒副产物（DisinfectionBy-products,DBPs）。
1.2氯消毒副产物的分类最初的饮用水DBPs主要指因氯消毒产生的副产物，随着消毒剂种类的增多，消毒方式的多样化，DBPs的涵盖范围也大大增加。
自20世纪70年代，Rook等首次证实了氯处理后的饮用水中有三卤甲烷的存在以来，得到确认的DBPs已有600多种，仅占水中DBPs总类的50%不到，其中大约有85种得到了人们一定程度的研究。
一般而言，DBPs主要分为以下四类，即三卤甲烷（Trihalomethanes，THMs）、卤乙酸（Haloaceticacids，HAAs）、卤乙腈（Haloacetonitriles，HANs）和致诱变化合物（Mutagenx，MX）。
1994饮用水中消毒副产物的控制
1994饮用水中消毒副产物的控制作者：美国工程院院士Philip C. Singer摘要：本文回顾了在美国与成品饮用水中消毒副产物的产生和控制有关的研究背景，及部分与其形成相关的化学成分，控制的技术和策略，现状控制的结论。
确定了关键问题和关注点以及进一步研究的建议，并将其纳入讨论。
强调了平衡与消毒副产物相关的风险与水源性病原微生物相关风险的重要性，以及关于消毒副产品的发生和健康影响的有限信息以及可靠，安全和具有成本效益的策略的概念。
他们控制的具有成本效益的策略阻碍了他们此时的严格监管。
DBP的形成和控制的相关背景三卤甲烷（THMs）是在成品饮用水中鉴定的第一类卤化DBPs。
这一发现恰巧氯化水的消耗与癌症联系起来。
美国环境保护署（EPA）于1975年进行了全国有机物侦察调查，结果发现氯仿在所有成品饮用水中无处不在，这种饮用水主要是氯消毒，从而将氯仿形成与氯消毒联系起来（Symons等，1975））。
溴在水中存在的发现，以及其随后由氯氧化为次溴酸，被认为是溴化THM物种形成的原因。
此外，研究表明，成品饮用水中的THM浓度与原水中的总有机碳（TOC）浓度相关。
天然有机材料（NOM） - 例如在所有供水中存在不同程度且在大多数水域中构成TOC主要成分，被确定为氯和溴反应产生THM的主要前体。
1976年，国家癌症研究所将氯仿确定为致癌物质（NCI 1976），最终导致EPA 对THMs的监管（美国环保局，1979年）。
根据每个处理厂分析的四个季度样品的运行年平均值，确定总三卤甲烷（TTHMs）的最大污染物水平（MCL）为0.10 mg / L（100μg/ L）。
只有服务超过10,000名客户的公用事业公司必须遵守100μg/ L的规定; 对于少于10,000人的公用事业公司，MCL的执行在大多数情况下由各州自行决定。
采用100μg/ L MCL用于TTHM被认为是一种妥协的立场;必须在技术和经济方面考虑公共卫生因素。
浅谈常规工艺对消毒副产物的控制
浅谈常规工艺对消毒副产物的控制消毒副产物是指在消毒过程中，消毒剂与有机物质反应后产生的一些化学物质，一些消毒副产物对人体健康具有潜在的危害。
因此，控制消毒副产物有重要意义。
常规工艺是目前饮用水处理中广泛应用的工艺，其包括颗粒物去除、混凝、沉淀、过滤、吸附、消毒等步骤。
在常规工艺中，主要通过以下几步进行消毒副产物的控制：首先，采用浊度预处理。
浊度预处理可以将水中浮游颗粒物去除，从而降低有机物含量，减少消毒副产物的形成。
其次，在混凝与沉淀过程中，降低有机物含量。
混凝过程中，会添加混凝剂使细小悬浮颗粒物凝聚形成较大的颗粒，随后进行沉淀，从而将这些颗粒物去除。
在这个过程中，有机物也会被一定程度去除，有机物含量下降，消毒副产物的生成也会减少。
第三，采用活性炭的吸附。
活性炭在常规工艺中的吸附，可以有效去除有机物。
其中，主要包括吸附大分子高分子有机物、去除异味等。
活性炭的使用可以有效地去除消毒副产物的前体物，从而减少消毒副产物的生成。
最后，采用最后一道关键步骤的消毒，其是控制消毒副产物生成的关键。
当前，饮用水处理过程中广泛采用氯气、次氯酸钠、臭氧等消毒剂进行消毒。
这些消毒剂均能够将水中的微生物杀灭。
但是，它们也会和水中的有机物质反应生成消毒副产物。
综上所述，常规工艺能够有效地控制消毒副产物，从而减少其对人体健康的潜在危害。
但是，需要指出的是，常规工艺并非完全可以避免消毒副产物的生成，工艺设计时需要灵活应对不同情况，对于重要水源地应采用更加严格的处理工艺进行处理，确保饮用水质量的安全、稳定与一致性。
饮用水消毒剂以及消毒副产物的危害和控制
饮用水消毒剂以及消毒副产物的危害和控制摘要：饮用水消毒是提高饮用水水质的重要方法，理想的饮用水消毒剂应具有杀菌广谱、杀菌力强、消毒效应持久、使用方便及对人体安全等特点。
但当今没有一种饮用水消毒剂对人体是完全没有毒性的，除了消毒剂残留可能对人体健康造成影响外，消毒剂与水中其它物质反应产生的副产物对人体健康的威胁受到人们的高度关注。
国内外学者进行了大量实验研究和现场调查并取得了很大进展，目前研究涉及到消毒剂的毒性作用、消毒剂副产物的形成机制、作用机理。
关键词：饮用水；消毒副产物；危害；控制工艺一、常用饮水消毒剂的种类及特点(一)氯消毒用氯消毒法对饮用水进行消毒是最早使用的消毒方式，由于其具有价格便宜、容易使用、杀灭细菌能力强及在水中持续时间较长等优点，目前仍是最为常用的方法，也是我国城市供水中普遍采用的消毒方式。
液氯消毒产生的余氯具有持续的消毒作用，运行成本低，操作简单，投量准确，技术上比较成熟，能有效地保证水质。
根据原水水质和不同的水处理工艺，液氯消毒可分为过滤后一次消毒和滤前、滤后两次消毒两种方式，绝大多数水厂采用过滤后一次消毒。
但为了杀灭原水中的微生物，防止藻类生长和降低色度，可增加滤前消毒。
滤前消毒也可以选择进行，当原水水质不好时采用，原水水质好转时则停止。
但液氯消毒也存在诸多缺点，当水源受到污染，有机物含量较多，采用该消毒方式则导致许多消毒副产物的产生，如THMs等，会影响水的口感，而且这些物质对人体健康有潜在危害。
为此，有些国家已采用其他消毒剂替代液氯消毒。
(二)氯胺消毒氯胺消毒作用机理类似于液氯，能破坏膜的通透性而影响膜的渗透性和呼吸，还可损坏微生物的核酸使微生物灭活，氯胺的氧化能力较氯弱，故需要的接触时间长，消毒效果不如其它消毒剂，一般不单独用氯胺作饮用水消毒。
其消毒副产物主要是三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈及卤代酮等。
(三)二氧化氯消毒用二氧化氯(ClO2)作为消毒剂始于1944年，ClO2是一种带有辛辣气味的黄红色气体，在空气中体积浓度超过10%便会爆炸，但在水溶液中则无危险性。
饮用水消毒副产物安全控制
浅析饮用水氯化消毒副产物的安全控制BY：赵世雄20110112202前言联合国环境和发展机构指出，80％的人类疾病和50％的儿童死亡率与饮用水的水质有关。
平均每年约有2.5 亿人因饮用水不洁净而导致疾病，每年1220 万因病死亡的儿童中大约有超过600 万人死于水媒传染病。
自从人类主动自觉地应用消毒方法进行饮用水消毒以来已经过了200 多年。
但是，由于微生物对传统消毒剂的抵抗适应性，氯消毒副产物对人类的健康威胁，新型致病微生物，人类社会对饮用水水质进一步提高的要求等情况的出现，使得饮用水水质安全问题并未就此彻底地解决，而是一次又一次地面临着挑战。
氯消毒副产物的安全控制控制原则（1）控制消毒剂的投加方式和最大投加量，而对消毒副产物基本不做控制。
（2）采用水处理工艺控制出水消毒副产物的数量，对消毒剂的投加不作限制。
（3）既控制出水消毒副产物的数量，也控制消毒剂的投加方式和最大投加量。
（4）采用新的消毒剂和消毒工艺。
控制投加方式———顺序氯化消毒清华大学的陈超、张晓建等开发了一种短时游离氯消毒后加氨转化为氯胺的顺序氯化消毒工艺。
控制前体物———新型组合工艺目前净水厂常规处理工艺仍然是混凝→沉淀→过滤→消毒，对原水中有机物和部分色/味的去除能力较低。
天津大学的季民等进行了生物陶粒过滤→微絮凝砂滤→活性炭吸附组合工艺去除水中有机污染物和消毒副产物前体物的中试实验，结果表明：采用生物陶粒过滤→微絮凝砂滤→活性炭吸附组合工艺，并用色→质联机分析表明，组合工艺能够有效消减水中微量有机物的种类和含量。
消毒副产物前体物的去除是降低出水中DBPs 的有效途径之一。
副产物的消除消毒副产物主要是卤代有机物，在可测得的卤代有机物中，三卤甲烷和卤代乙酸所占比例超过60%。
这两类卤代有机物均有挥发性，可采用吹脱法或曝气法去除。
消毒副产物前体物如部分可生化性总有机碳物质，还可以通过生物预处理技术去除。
新的消毒剂及消毒工艺新型生物消毒剂能有效杀灭水中的有害微生物，具有对人体健康无害、广谱杀菌、对环境无影响、使用安全方便、成本相对低廉等特点的，是一种符合人类社会可持续发展理念的生态环保型水处理消毒方法。
饮用水的消毒及其消毒副产物的控制
郑德瑞 １ 王卫东 ２ 任立 － 张扬 １
（ １山 东建 筑 大学 市政 与环 境 工程 学院 山 东济 南 ２山东大众报 业 集 团有 限公 司 山 东济 南 ２ ５ ０ １ ０ １ ２ ５ ０ ０ １ ４ １
Hale Waihona Puke 摘 要 阐 述 消 毒 工 艺 的 发 展 历 程 和 常 用 的 消 毒 方 法 ． 对 不 同 的 消毒 方 式 产 生 的 不 同 消 毒 副 产 物 （ ＤＢ Ｐ ｓ ） 及 其 危 害进 行 分
境 工 作 者 的 普 遍 关 注 Ｃ １ ０ ， 在我 国的应用 时间不长 ． 关 于 它 的 消 毒 机 理 与 反 应 性 质 等 方 面 的 问 题 有 待 于 进 一 步 在 实 践 和 理 论 上 探 讨 。与 氯 消 毒 相 比 。 Ｃ １ ０ 消 毒 产 生 的 有 机 消 毒 副 产物 较少 ． Ｃ １ ０ 的 消 毒 副 产 物 主要 是 无 机 消 毒 副 产 物 ： Ｃ Ｉ Ｏ 和Ｃ Ｉ Ｏ 一 。这 ２种 消 毒 副 产 物 毒 理 学 影 响 较 大 ， 可 能 会 抑 制 人 体 甲状 腺 素 分 泌 ． 引起 胎Ｊ Ｌ ￥脑 发育不 正常 、 神 经 行 为 迟 缓
中图分类 号 ： Ｔ Ｕ ９ ９ １ ． ２ ５
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ — ９ ０ ６ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ７ ０ — ０ ３
产 物 主要 是 在 预 氧 化 和 后 消 毒 过 程 中 产 生 的 ． 而 相 对 后 消 毒 来说 ． 预 氧 化 产 生 的 消 毒 副 产 物 的量 相 对 多 一 些 ， 另 一方面 ． 为 了保 证 水 在 管 网 中 的 生 物 稳 定 性 ． 进 入 管 网 的 水 中应 存 在
饮用水消毒副产物名词解释
饮用水消毒副产物名词解释
饮用水消毒副产物是指在对饮用水进行消毒过程中产生的附加化学物质。
这些副产物是由消毒剂（如氯、臭氧、二氧化氯等）与水中存在的有机物或无机物反应而形成的。
以下是几种常见的饮用水消毒副产物及其简要解释：
1.氯代酸：当氯与水中有机物反应时，可能会生成氯代酸
（如三氯甲烷、二氯乙酸等）。
这些化合物被认为是潜在的
致癌物。
2.高氯酸盐：高氯酸盐（如氯酸钠、氯酸钾）是使用臭氧
进行水处理时的副产物。
高氯酸盐在高浓度下对人体有毒性。
3.氯胺类化合物：当氯与含氨化合物反应时，会生成氯胺
类化合物（如氯胺、二氯胺等）。
这些化合物在饮用水中的
浓度越高，对人体健康的影响可能越大。
4.总三卤甲烷：总三卤甲烷是指多种三卤甲烷类物质的总
和，包括三氯甲烷、二氯甲烷等。
它们是氯与有机物反应后
的副产物，有些可能对人体健康有潜在风险。
需要注意的是，饮用水中的消毒副产物通常会经过监测和控制，以确保其浓度在安全范围内。
此外，不同的消毒方法和水质条件会产生不同的副产物。
如果对特定的饮用水消毒副产物有更详细的了解需求，建议参考相关的科学研究、法规要求或专业机构的资料。
饮用水消毒及消毒副产物的处理
饮用水消毒及消毒副产物的处理摘要：阐述消毒工艺的发展历程和常用的消毒方法，对不同消毒方式优缺点进行了阐述，指出多级组合工艺既可有效去除水中DBPs的前体物质，又可去除已生成的DBPs，是一种较稳妥的DBPs控制技术；提出开发消毒新技术和组合消毒工艺等是饮用水消毒技术的发展趋势。
认为从水源保护入手，从源头上控制污染物的排放才是控制消毒副产物的根本途径。
关键词：饮用水消毒消毒副产物控制工艺随着水处理技术的发展，饮用水消毒剂及应用研究取得了很多成果。
饮用水消毒是指杀灭水中的病原菌、病毒和其它致病性微生物，为了防止这种通过水介质引起疾病的传播；后来发现经过消毒后的水仍含有微量的消毒剂，并且产生了一些消毒副产物。
因此，人们对消毒副产物开始关注并进行了大量的研究实验，希望可以找到理想的消毒剂，使其既可以杀灭病原体，也不产生对人类有害的消毒副产物。
一.饮用水的消毒工艺发展历程饮用水消毒始19世纪初，当时使用氯气作为消毒剂，它能有效杀灭水中病原微生物，大大降低了人们感染伤寒、霍乱等水传播疾病的概率，以美国为例，饮用水消毒后使得霍乱、伤寒和阿米巴痢疾的发病率分别下降了90%、80%和50%。
但是，从20世纪70年代起，由于氯气消毒副产物（DBPs）不断在饮用水中检出，氯消毒的安全性受到了质疑，其它消毒技术开始逐渐得到应用和发展。
美国于1944年就开始在饮用水中应用二氧化氯（ClO2）进行自来水消毒，美国的Niagara Falls水厂使用ClO2控制水中因藻类繁殖与酚污染所产生的气味，取得良好的效果。
但是C1O2在水中溶解度小，易分解，稳定性差，一般为现场制取，且成本较高，在大中型水厂的使用受到一定限制。
膜技术是近30年迅速发展的一项新技术，是水处理行业一项革命性的突破。
早在“二战”时期，德军就用膜过滤被弹药污染的水源以获取饮用水。
1957年，美国公共卫生协会及水工业协会同意将膜用于水中大肠杆菌的去除，这是膜技术在水工业中的首次正式应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
专论与综述饮用水消毒副产物的控制3赵振业 肖贤明 张文兵 刘光汉(中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东省环境资源利用与保护重点实验室 广东广州 510640)摘要 针对饮用水源的严重污染以及由此而引发的有机消毒副产物(DBPs)的种类和数量增加这一问题,引用大量的文献,从DBPs形成的机理和成因,论述了控制这些副产物的各种方式和各自特点。
并结合我国城市供水2000年技术进步发展规划,探讨了将二氧化氯替代液氯用于控制消毒副产物的前景。
关键词 饮用水 消毒 副产物 液氯 二氧化氯Control of Drinking W ater Disinfection By-ProductsZhao Zhenye Xiao Xianming Zhang Wenbing Liu G uanghan(S tate Key L aboratory of O rganic Geochem ist ry,Guangz hou Instit ute of Geochem ist ry,Chi nese A cademy of Sciences Guangz hou 510640)Abstract Lots of papers has been used to review the methods of controlling disinfection by-products (DBPs),their character from the process and mechanism of DBPs in accordance with the serious pollution of drinking water resources and the increasing of kinds and quantity for DBPs.Moreover,the technology progress development program of2000year’s National City water supply has been combined to discuss the prospect for chlorine being instead by chlorine dioxide in the process of controlling DBPs.K eyw ords drinking water disinfection by-products chlorine chlorine dioxide1 饮用水水源的污染饮用水水源的日趋污染,加之传统处理工艺的不足,使得输送到用户的饮用水水质难以保证。
据10年前我国城镇供水统计年鉴的数据对我国390多个自来水公司的管网水质检验,其水质合格率相差悬殊,部分水厂的CHCl3的含量高达111μg/L,而且出厂水中有毒副产物种类有明显的增多[1]。
2 消毒副产物的产生在液氯用于饮用水处理工艺的初期,其主要作用是控制流行病的传染、杀灭水中的细菌和病毒以及控制饮用水中的异味。
但是,在消毒过程中如果水中含有腐殖酸以及其它有机物时,就会形成以三氯甲烷、氯代乙酸为主要物质的有机氯代物[2,3],即使有痕量的溴离子存在时,也会形成一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷或溴仿[4]。
由前述可知原水中的有机物由人为有机物和天然有机物组成,而能形成消毒副产物的前驱物质主要是天然有机物质[5]。
天然有机物质在自然水体中的浓度一般为5～20mg/L,它们来源于泥炭、土壤、湖泊底泥以及浮游生物和细菌[6,7]。
同时,在许多饮用水的水源中有低浓度的溴化物存在,而在沿海地区则显得相对较高,它们也是消毒过程中有机 3广东省自然科学基金团队项目(20003046)和广东省“百项工程”项目(991306901G)资助副产物形成的前驱物质之一。
已有非定量化的研究表明,经氯化消毒的污水其出水中可检出106种非挥发性的有机物[8]。
这些非挥发性的有机物中含有多数的致突变物。
通过特别高剂量的氯(1000———4000mg/L)氯化废水,结果发现其中有36种化合物中含有氯,其中包括脂肪烃、芳香烃、氯代醇、氯代酮以及氯代羧酸[9]。
对作为饮用水水源的地表水进行氯化时,所形成的可溶性有机卤代物(DOX)主要是三卤甲烷和卤代乙酸两种物质[10]。
通过定量化的研究表明可溶性有机卤代物的形成与水中的有机物、氨和溴离子的含量有直接的关系。
在常规投氯量(Cl/C=0.34)的条件下,有氨存在时氯化1天,DOX/TOC的平均比值为8.5μgCl/mgC,而无氨存在时氯化1天,DOX/ TOC的平均比值为49μg Cl/mgC;在有溴离子存在时氯化1天,THM/DOC在19～45μg Cl/mgC之间波动,而无溴离子存在时氯化1天,其THM/DOC 仅在2～9.6μg Cl/mgC之间波动[11]。
此外,有机卤代副产物的量还与消毒剂在配水系统中的停留时间有直接的关系,其中三卤甲烷THMs的量随停留时间的增大而增多,而卤代乙腈、卤代酮、三氯硝基甲烷、卤代乙酸等随停留时间的增大而减少[12]。
利用XAD-8提取天然水体中的亲脂性有机质,研究DBPs的形成过程表明,THMs和HAAs的形成与总有机碳(TOC)的浓度成正比关系,对其它DBPs的形成也有相似的关系。
已有研究结果表明氯的消耗和DBPs的形成与NOM中的芳香烃成正比关系[13],用XAD-8树脂对五个不同水源水中提取的腐殖酸与黄腐酸,用固相13C核磁共振分析它们的元素组成、分子大小和芳香碳的组成;用酸碱滴定测定其酸性官能团。
并将这五种腐殖酸和黄腐酸在一定的条件下氯化,分析测定消毒副产物的量,如表1所示。
由表中的数据可以看出,对这五种腐殖酸和黄腐酸,氯的消耗和每一种消毒副产物的形成,包括总卤代物的量(TOX)基本一致。
由腐殖酸与黄腐酸的对比分析可知,对腐殖酸,氯的消耗和DBPs的形成要高一些,这可能主要是由于前者分子中芳香碳的含量多一些。
同时,结果表明,氯的消耗与各种腐殖酸和黄腐酸中芳香碳的含量成一定线性关系。
氯化腐殖酸和黄腐酸的结果与饮用水氯化消毒副产物的形成非常一致[14]。
表1 氯化不同水样中提取物形成DBPs的关系(氯化条件:p H=7.0,20℃,20mg/L Cl2,3d接触时间)水源水样物种Cl2耗量mg/mgTOCDBPs生成量μg/mgTOCCHCl3Cl2AA Cl3AA TOX 12345平均黄腐酸 1.4848.617.850.2208腐殖酸 2.2868.230.098.6288黄腐酸 1.6450.825.066.6232腐殖酸 2.0259.627.492.8268黄腐酸 1.5249.822.060.6216腐殖酸 2.1259.632.090.6262黄腐酸 1.2432.616.630.6161腐殖酸 2.1447.227.270.7232黄腐酸 1.1030.811.823.6136腐殖酸 2.1449.824.462.6230黄腐酸 1.4042.618.646.2191腐殖酸 2.1456.828.283.02563 有机副产物的消除针对消除有机卤代副产物这一问题的研究正日益广泛起来,但其总的发展趋势主要分为两个方面:一是继续用液氯消毒,但在消毒过程中严格控制三卤甲烷等有机卤代物的形成或去除最后供水中的有机卤代物;另外就是取代液氯消毒。
在生产实践中,从各个方面综合考虑,若使用液氯消毒比较经济、方便,当然也有切实可行的方法控制THMs等物质的量。
首先是去除有机卤代物产生的前驱物质。
主要有物理法和生化法,物理法去除主要有强化絮凝和各种吸附。
强化消毒前所进行的混凝、沉淀和过滤等处理过程,提高固液分离效果,使消毒时水中的有机物的含量进一步减少。
使用可水解的金属盐如铝和铁的氯化物作混凝剂,可去除引起原水浊度的颗粒物质,通过增加混凝剂的用量或者调整原水的p H值,,均可去除水中除悬浮物以外的天然有机物[15,16]。
美国国家环保局将强化混凝效果列为去除水体中天然有机物的最有效和最可行的途径[17]。
在强化混凝效果时应根据不同的原水水质状况选择合适的混凝剂,及混凝时的p H 值就显得特别重要。
活性炭和离子交换树脂是NOM最好的吸附介质[18]。
在NOM中,对活性炭不可去除的部分通常小于10%,而离子交换可能高达40%。
但是,离子交换树脂与NOM有着相似的键合结构,而活性炭对NOM有着广谱的吸附特性。
NOM在粒状介质上分子内物质转移受这两种作用共同控制。
用单一的氧化剂一般很难将水体中的NOM彻底矿化,而且,用一些高级的氧化手段对NOM进行氧化处理,例如带有OH·自由基的氧化过程或臭氧氧化,都可以使腐殖质分子结构中的羟基或羰基增加,这就增大了腐殖质在氯化过程中形成THMs的潜力[19]。
另外,由于腐殖质来源于生物残体降解的残余部分,一般很难被微生物降解。
所以,在NOM 处理过程中,一般是将化学氧化和微生物降解两者结合起来,使大分子的NOM首先氧化成小分子可生物降解的物种,然后再经微生物的处理,可以有效地去除部分NOM。
在常见的生化处理过程中,一般是在臭氧氧化之后,进行微生物处理。
臭氧不但可以使大分子有机物氧化为可被微生物降解的小分子物质,而且投加臭氧也可以增加水体中的溶解氧,这比较有利于微生物的繁殖生长。
臭氧的投加量对生物降解NOM有着很大的影响。
臭氧投量的增大非常有利于生物降解[20]。
国内外大多数臭氧/生物滤池一般都是以活性炭作为挂膜的载体,这样利用活性炭的吸附特性和微生物的降解作用可以很好地去除水体中的NOM。
其次是在三卤甲烷(THMs)等有机卤代物形成之后去除。
部分原水由于其水质的特殊性,对前驱物质的去除从经济角度分析可能不是很理想,这时就要考虑去除消毒后所形成的THMs等有机卤代物。
去除THMs等物质的主要方法有空气吹脱[21]、活性炭吸附[22]和臭氧氧化[23]。
空气吹脱对去除THMs等物质来说虽然是一种比较廉价的去除方法,但是它只是将这些有机物从水相转移到空气相,同样会引起二次污染;活性炭吸附虽然研究得比较广泛,但这一过程同样不破坏所吸附的有机物,如果最高污染浓度进一步降低,这种平衡控制方法就显得比较昂贵。
臭氧与THMs反应的双分子速率常数<0.1M-1S-1,因此,臭氧氧化应该结合紫外光(UV)或过氧化氢(H2O2)才能达到最终去除THMs的目的。
同时,为使这一方法更为有效,应使该过程有足够的反应时间。
另外,近期的研究表明高能电子束的辐射结合臭氧氧化也可有效地去除THMs等卤代副产物[24]。
由于液氯与有机物反应会生成有毒害作用副产物的缺点,因此,在饮用水领域,人们正在使用或者研究其它消毒方法,以满足人们对饮用水安全性的要求。