饮用水中消毒副产物的消减措施
《饮用水消毒处理》课件
预防水源性疾病的传播，保障人类健康和公共安全。
饮用水消毒处理的主要方法
物理法
沉淀、过滤、吸附等，主要用于 去除水中的悬浮物和杂质。
化学法
氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒 等，通过化学药剂杀灭水中的病 原微生物。
饮用水消毒处理的标准和法规
01
02
03
国际标准
世界卫生组织（WHO） 饮用水水质准则。
微生物抗药性的问题
微生物抗药性
长期使用消毒剂可能导致部分微生物产生抗药性，降低消毒 效果。
解决策略
定期更换消毒剂、联合使用多种消毒剂、加强抗药性监测等 ，以延缓微生物抗药性的产生。
消毒效率与安全性的平衡
消毒效率
为了确保饮用水安全，需要达到一定 的消毒效率，杀灭水中的病原微生物 。
安全性考量
Hale Waihona Puke 平衡方法较高。臭氧消毒技术
臭氧消毒技术利用臭氧的强氧 化性对细菌和病毒进行灭活。
臭氧消毒技术具有广谱杀菌、 速度快、不产生有害副产物等 优点。
然而，臭氧消毒技术可能会产 生一些有害的副产物，如甲醛 、乙醛等，对人体健康产生潜 在威胁。
膜过滤消毒技术
膜过滤消毒技术利用膜的过滤性 能去除水中的细菌和病毒。
膜过滤消毒技术具有高效、操作 简便、无二次污染等优点。
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自来水供应系统的消毒处理
公共供水系统需要经过严格的消毒处理，以确保水质的卫生安全。常用的消毒方 法包括氯化、臭氧消毒和紫外线消毒等，这些方法可以有效杀灭水中的细菌和病 毒。
公共供水系统的消毒处理
公共供水系统的消毒处理
公共供水系统是保障广大市民饮用水安全的重要设施。在供水过程中，需要对水进行充分的消毒处理，以杀灭水 中的细菌、病毒等微生物，确保水质符合国家卫生标准。
饮用水无害化处理措施有哪些
饮用水无害化处理措施有哪些饮用水是人类生活中不可或缺的重要资源，然而，由于工业化、城市化和农村生活污水的排放等原因，水质受到了严重的污染。
为了保障人们的健康和生活质量，必须对污染的饮用水进行无害化处理。
本文将介绍饮用水无害化处理的措施，包括物理处理、化学处理和生物处理等方面。
一、物理处理。
物理处理是指利用物理方法对水质进行处理的过程。
常见的物理处理方法包括过滤、沉淀、膜分离和紫外线消毒等。
1. 过滤。
过滤是指通过过滤介质将水中的杂质和有害物质去除的方法。
常见的过滤介质包括砂、活性炭和陶瓷等。
通过过滤，可以有效去除水中的悬浮物、微生物和有机物质，提高水质的透明度和卫生水平。
2. 沉淀。
沉淀是指利用重力作用使悬浮在水中的固体颗粒沉降到底部的方法。
通过沉淀，可以去除水中的泥沙、铁锈和重金属等物质，净化水质。
3. 膜分离。
膜分离是利用特殊的膜过滤器将水中的杂质和有害物质截留在膜上，从而得到清洁的水的方法。
膜分离技术可以有效去除水中的微生物、胶体和溶解性有机物质，提高水质的净化效果。
4. 紫外线消毒。
紫外线消毒是利用紫外线照射杀灭水中的细菌、病毒和寄生虫等微生物的方法。
紫外线消毒技术可以在不改变水质化学成分的情况下，有效杀灭水中的病原微生物，保障饮用水的安全性。
二、化学处理。
化学处理是指利用化学药剂对水质进行处理的过程。
常见的化学处理方法包括混凝、絮凝、消毒和调节水质等。
1. 混凝。
混凝是指向水中加入混凝剂，使悬浮在水中的微小颗粒凝聚成较大的团聚体，便于后续的沉淀和过滤处理的方法。
通过混凝，可以有效去除水中的浑浊物质和胶体颗粒，提高水质的澄清度。
2. 絮凝。
絮凝是指向水中加入絮凝剂，使水中的悬浮物和胶体颗粒凝聚成较大的絮凝体，便于后续的沉淀和过滤处理的方法。
通过絮凝，可以有效去除水中的浑浊物质和胶体颗粒，净化水质。
3. 消毒。
消毒是指向水中加入消毒剂，杀灭水中的细菌、病毒和寄生虫等微生物的方法。
常见的消毒剂包括氯气、次氯酸钠和臭氧等。
消毒处理副产物
氯氯消毒主要是通过次氯酸的氧化作用来杀灭细菌，次氯酸是很小的中性分子，只有它才能扩散到带负电的细茵表面，通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部，起氧化作用破坏细菌的酶系统，而使细菌死亡。
但对于水中的病毒、寄生虫卵的杀灭效果较差，需要在较高值消毒剂浓度乘以接触时间才能达到理想的除菌效果。
然而，氯在水中的作用是相当复杂的，它不仅可以起氧化反应，还可与水中天然存在的有机物起取代或加成反应而得到各种卤代物。
研究发现氯在进行饮用水预氧化和消毒时与水中某些有机物发生氧化反应，同时发生亲电取代反应，产生易挥发和不易挥发的氯化有机物如三氯甲烷等，这些有机化合物有许多是致癌物或诱变剂而常规处理工艺对于氯化产生的副产物不能有效去除。
二氧化氯二氧化氯的消毒机理主要是氧化作用，能较好杀灭细菌、病毒，且不对动植物产生损伤，杀菌作用持续时间长，受影响小，可除臭、去色，二氧化氯是一种强氧化剂，对细菌的细胞壁有较好的吸附和穿透性能，可以有效地氧化细胞酶系统，快速地控制细胞酶蛋白的合成，因此在同样条件下，对大多数细菌表现出比氯更高的去除效率，对很多病毒的杀灭作用强于氯是一种较理想的消毒剂，二氧化氯可以与多种无机离子和有机物发生作用，可以去除水中的多种有害物质，还可以将水中溶解的还原态铁、锰氧化，对去除铁和锰很有效，同时对于硫化物、氰化物和亚硝酸盐也有一定的氧化去除效果。
二氧化氯几乎不与水中的有机物作用而生成有害的卤代有机物，二氧化氯在净水过程中产生的副产物包括两部分，一部分是被其氧化而生成的有机副产物；另一部分是本身被还原以及其它原因而生成的无机副产物。
与氯相比，二氧化氯净化的有机副产物较少且毒性较轻，二氧化氯主要的消毒副产物为亚氯酸盐和氯酸盐，它们对人体健康有潜在的危害，世界卫生组织对亚氯酸盐在水溶液中的质量浓度建议控制在以200L下，而对氯酸盐的毒性还在进一步的研究之中，另外，二氧化氯本身也有害，且不能贮存，需现场制备。
氯胺氯胺消毒是氯衍生物的消毒方法之一，由于氯胺消毒作用缓慢，它不能作为基本杀菌消毒剂，曾一度停用，但由于氯胺能避免或减缓氯与水中有机污染物质的某些化学反应，从而使消毒后水中氯化副产物的生成量显著降低，氯胺消毒被广泛认为是控制消毒副产物形成的有效手段。
除饮用水中氯仿、四氯化碳
GAC UF RO去除饮用水中氯仿、四氯化碳性能的试验研究1974年自Rook首次报道加氯消毒过程会产生以氯仿为主的三卤甲烷(THMs)以来，氯仿作为一种可疑致癌的消毒副产物，其形成和控制受到了普遍的关注。
美国环保署规定饮用水中总三卤甲烷(TTHMs，包括氯仿、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷和溴仿)的最大污染物浓度(MCL)标准为100μg/L，并准备分两阶段降至80和40μg/L[1]。
我国的饮用水试行标准(1985年)中规定氯仿不超过60μg/L。
四氯化碳因具有对人体致癌作用而受到了严格的控制，其虽不是一种消毒副产物，但由于饮用水水源受到各种工业废水的污染，自来水中的四氯化碳有时会严重超标，因此有必要研究其控制技术。
1 试验装置及分析方法1.1 试验装置及方法GAC柱为φ32.5mm×340mm有机玻璃柱，柱容积0.28 L，GAC为太原产ZJ—15型。
用自来水配制含一定浓度的氯仿(100～200μg/L)和四氯化碳(20～40μg/L)原水，直接进入GAC柱，流向为上向流。
UF膜为孔径0.01μm的中空纤维膜，由自来水配制的原水经烧结滤芯微滤后进入UF膜组件，排污水(浓水)仅在取样时经排污口少量排放。
RO膜为美国DOW公司的TW30—1812—36型卷式膜。
为防止膜污染和其他因素的影响，原水为蒸馏水配制，直接经增压泵打入RO膜组件，浓水、淡水比为1∶4～1∶5。
试验中的每一个水样均为稳定运行0.5h 后取得。
1.2 分析方法气相色谱仪SQ203(北京分析仪器厂)，ECD检测器，2m玻璃柱，Chromsorb WAW DMCS 80—100目担体，10%的OV101固定液，柱温70 ℃，检测器汽化室温度160 ℃，高纯氮作载气，流速为25mL/min，用峰高外标法定量。
2 试验结果及讨论2.1 GAC对氯仿和四氯化碳的去除性能及机理利用粉末活性炭去除THMs及其前质是十分有效的，并有应用的实例；而关于粒状活性炭去除THMs，国内外说法很不相同。
城市饮用水消毒副产物及前体物的处理技术
Ｔ Ｍｓ ４ ￣ ／ 、Ｈ Ａ 为 ３ ｐ ／ 。加拿 大 的标 准 Ｈ 为 ０ ｇＬ Ａｓ ０， Ｌ ｇ
Ｔ Ｍｓ为 ５ ～ ｌ０ ｇＬ Ｈ ０ Ｏ ￣ ／ ，德 国 的 标 准 Ｔ Ｍｓ为 Ｈ ｌ￣ ／ ，世界 卫生组 织 （ Ｏ） 的标 准 三 氯 乙 酸 Ｏ ｇＬ ＷＨ
Ｔ Ｍｓ ８ ￣ ／ 、ＨＡ ｓ ６ ｔ ／ ，Ｄ Ｄ ＰＩ Ｈ 为 ０ ｇＬ Ａ 为 ０ｒ Ｌ ／ Ｂ Ｉ 规定 ｇ
氯耗 ，影 响消毒 效果 ，而且 生 成多种 对人 体有 害 的 氯化 消毒 副产 物 ，对人 体 健 康 构 成 潜 在 危 胁 ｌ Ｊ ８ 。 有机 物与氯 作用 的一 般反应 式 为 ：
方 法主要 有 两种 ：一种是 控 制消毒 剂反 应 ，形 成 不 希 望 出现 的 Ｄ Ｐ 的前体 物 ；另一 种 是先 允 许形 成 Ｂｓ
Ｄ Ｐ ，然 后再 设法 去除 Ｄ Ｐ 。 Ｂｓ Ｂ ｓ
前体 物 的控制 与去 除的对 策 主要 是 针对水 中 出
现 的 Ｎ Ｍ 而 采用 的 ，表 １为去 除 Ｎ Ｍ 而采用 的一 Ｏ Ｏ 般 对策 。
收稿 日期 ：２０ ０ ０ ７— ２—２ ６ 作者简介 ：姚超英 （９ ８一） １５ ，女 ，副教授 ，浙江大学 环境科学 系访学者 ，研究方 向：环境保护与监测 。
－－— —
物理／ 化学 由增强混凝 ，增强软化 ，沉淀／ 过滤 ，颗粒活性碳 法去 除 吸附以及膜分离的工艺去除前体物
有机 物在 氯化 消毒过程 中与氯作 用 ，不但增 加
优点 ，致使国内外至今仍广泛采用氯作为城市饮用 水 的消毒处理 剂 。因此 ，研究 城 市饮用水 消毒 副产 物 及前体 物 的处理技 术仍 显得 非常必 要 。
饮用水消毒副产物的控制
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。
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。
二氧化氯消毒饮用水过程中消毒副产物的控制
饮用水消毒方法
饮用水消毒方法饮用水是人类生存必不可少的资源，但是饮用水中存在各种细菌、病毒、寄生虫等致病微生物，会给人类健康带来威胁。
因此，消毒是保障饮用水安全的一项基本措施。
本文将为大家介绍常见的饮用水消毒方法。
一、烧开消毒法烧开消毒是最常见也是最易行的饮用水消毒方法，只需将水加热至沸腾即可杀死水中的大部分细菌。
这种方法不加任何消毒剂，因此不会让水中残留化学物质，也不会对水中微量元素造成影响。
但是，此方法不能杀死所有微生物，如水中的病毒和孢子，且需要消耗大量的能源。
二、紫外线消毒法紫外线消毒是利用紫外线照射水体的方式杀死微生物的方法。
它不像化学消毒那样需要投入额外的消毒剂，同时也减少了消毒副产物的产生。
某些区域和家庭都会使用紫外线消毒装置。
但是，紫外线消毒有其局限性，例如不断更换紫外线灯管或维护设备操作需要专业技能等。
三、氯化物消毒法氯化物消毒是最常用的一种化学消毒方法。
在水中加入一定量的氯消毒剂，可以有效地杀死水中的细菌、病毒、寄生虫等致病微生物。
氯消毒剂适用范围广，消毒效果好，投入成本低，因此其应用广泛。
但是，氯化物在长时间作用下会产生致癌物质三卤甲烷，同时会对环境和人体健康带来一定的影响。
四、臭氧消毒法臭氧消毒是利用臭氧氧化物的强氧化性能将微生物的细胞壁和膜破坏，从而达到消毒的效果。
它消毒效果好，不像氯消毒剂对水中微量元素有影响。
臭氧在水中很快就会分解，因此消毒副产物含量较低。
然而，臭氧消毒设备的运维比较复杂，需要专业技能。
五、二氧化氯消毒法二氧化氯消毒是中间态氧化物消毒法之一，利用二氧化氯氧化细菌的细胞壁而进行消毒。
它不像氯消毒那样会产生致癌物三卤甲烷，而且其消毒效果优于氯消毒。
但是，其投入成本及设备质量要求均较高。
综上所述，饮用水消毒方法多种多样，每种方法都有其适用范围和不足之处。
我们在选择饮用水消毒方法时，需要考虑其消毒效果、成本、使用方便度等因素，以确保饮用水能够安全无虞。
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过程中产生的副产物是一个重要的环境问题。
常规工艺对消毒副产物的控制是一个复杂的过程，需要从多个方面进行考虑和优化。
常规工艺中常使用的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒等。
这些方法都具有一定的消毒效果，同时也会产生相应的副产物。
氯消毒过程中会产生致癌物质氯甲烷、氯乙烷等有机氯化物，以及亚氯酸盐和三价铁等副产物。
臭氧消毒会生成臭氧代谢产物和臭氧消耗产物。
紫外线消毒则会产生臭氧、氢氧和氧化剂等副产物。
首要任务是优化消毒剂的使用量和消毒副产物的产生量。
常规工艺中的操作条件也会影响消毒副产物的生成。
氯消毒中，pH值、溶解氧含量、温度等条件对产生的副产物类型和数量都有影响。
调整操作条件能够减少或改变副产物的生成，从而降低对环境的影响。
处理消毒副产物的方法十分重要。
常用的方法包括化学还原、高级氧化还原、活性炭吸附等。
化学还原可以将有机氯化物转化为无机氯化物或无机氮化物，从而降低对环境的危害。
高级氧化还原可以将有机物转化为无害的氧化产物。
活性炭吸附能够去除溶解在水中的有机物和无机物，降低其浓度。
对治理消毒副产物还需要与其他处理工艺相适应。
常规工艺的消毒副产物治理需要与其他工艺相结合，形成合理的处理流程。
可以与前端净水工艺相结合，利用前端净水工艺对水质进行改善，降低消毒副产物的生成。
与后端的过滤、有机物去除等工艺也可以相结合，综合治理消毒副产物的问题。
常规工艺对消毒副产物的控制是一个复杂的过程，需要从多个方面进行考虑和优化。
通过优化消毒剂的使用量、调整操作条件、合理选择处理方法以及与其他工艺的结合，可以有效地控制消毒副产物的生成和排放，保护环境和人类健康。
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第27卷 第4期2008年 7月
环 境 化 学
ENV I RONME NT AL CHE M I ST RY
Vol .27,No .4
July 2008
2007年12月18日收稿.
3科技部国际科技合作与交流(2007DFC20180)项目;国家自然科学基金(40771015);中国博士后科学基金(2007420520). 33责任作者:wang wy@igsnrr 1ac 1cn
饮用水中消毒副产物的消减措施
3
为了去除水中的病毒和细菌等有毒物质,在饮用水中添加氯是最常用的一种消毒方法.但是由于加入的氯会与水中的天然有机物(NOM )反应,产生包括三卤甲烷(TH M s )和卤乙酸(HAA s )在内的各种氯化消毒副产物.这些消毒副产物的去除对饮用水的安全是一个值得关注的问题. 本文从饮用水的处理方式出发,研究消毒副产物的消减措施.
1 水样的采集和分析
将饮水机加热的水、水壶加热的水及电水壶加热的水煮沸后立即采样,分别装入250m l,180m l 和40m l 的采样瓶中,倒满后旋紧瓶盖并避免含有气泡,以冷水浸泡,冷却后移入冰箱低于4℃保存,其中250m l 瓶中加入2滴管10%硫代硫酸钠,40m l 瓶中加入25mg 的维生素C .然后于48h 内依照实验的标准分析流程检测各种水质参数以及三卤甲烷和卤乙酸浓度. 另外,采集通过反渗透过滤装置、活性炭过滤装置及离子交换过滤装置处理的饮用水,同时采集不经过过滤装置处理的同种饮用水.按上述方法保存及处理. 三卤甲烷的分析应用吹扫/捕集气相色谱法(Standard Method 6232D ).卤乙酸的分析应用改进的USEP A 552法的液液萃取气相色谱法.
2 加热方式对消毒副产物的去除率
表1显示消毒副产物煮沸后的去除率.通过煮沸方式对三卤甲烷的去除率较高,达75199%.而卤乙酸的去除率相对较低(28163%).三卤甲的烷中三溴甲烷(T B M )去除率最大(100%),主要是因为消毒副产物中的T BM 含量极少,比较容易除去,而其它几种挥发性物质的去除与其挥发性相对应:三氯甲烷(T C M )>二氯一溴甲烷(DC BM )>二溴一氯甲烷(DBC M );卤乙酸中二氯乙酸(DCAA )的去除率高于三氯乙酸(T CAA ).
表1 加热对消毒副产物去除率的影响
化合物TC M DCBM DBC M T BM TH M s DCAA TCAA HAA s 对照水/μg ・l -1413677219683210604011360
915323315967111237818994煮沸水/μg ・l -1
018672017596016621—
212888218969019677613518去除率/%
80115
74141
67187
100
75199
34199
13190
28163
另外,根据本研究的问卷及网上调查表明,居民家中煮水时所用的器具有多种方式,居民中使用饮水机、水壶和
电热水壶居多,因此,分别以这三种加热方式对饮用水中T HM s 和HAA s 的去除率进行对照1结果如表2所示,在TH M s 的去除方面,饮水机与水壶加热的去除率非常高,分别为97157%及95163%,而电热水壶的去除率却只有26183%,出现这样的现象推测可能的原因是TH M s 在电热水壶这样的有限空间中挥发之后无法逸散到外面空间,因而再度溶回水中所致1在HAA s 方面,饮水机及电水壶加热的去除率分别为26175%及24167%,但是,以水壶加热对卤乙酸的去除率较高达到45164%,其原因可能是由于用水壶加热时的温度相对饮水机与电热水壶高(饮水机与电热水壶烧开的水,温度有时只有80℃左右,而水壶烧开的水的水温为100℃),较高的温度有助于对卤乙酸分子的破坏及分解,因此,以水壶烧开水对卤乙酸的去除率相对较高1对单个消毒副产物的去除情况,在三卤甲烷方面,饮水机与水壶加热方式对单个消毒副产物的去除率与总体加热方式的去除率基本一致,这取决于消毒副产物的挥发性;而电热水壶加热的去除情况为TC M <DCB M <DBC M ,挥发性愈强去除率愈低,进一步验证了由于电热水壶的空间有限,消毒副产物的再度回溶于水现象1在卤乙酸方面DC AA 与TCAA 的去除变化较大,没有特别明显的规律.
表2 加热对消毒副产物去除率的影响(%)
化合物TC M DCBM DBC M T BM TH M s DCAA TCAA HAA s 饮水机100100871601009715730126314126175水壶971579510049177100
95163411256913945164电热水壶
4121
39122
41139
—
26183
2219
3014
24167
环 境 化 学27卷540
3 煮沸时间对消毒副产物去除的影响
依据问卷调查结果,许多居民对煮沸时间的控制也有一定的差异,大致范围为煮沸1—5m in.为了解不同煮沸时间对消毒副产物的去除效果,通过在实验室中模拟煮沸方式,观察不同煮沸时间对消毒副产物的去除率,结果列于表3,TH M s的浓度于煮沸后有大幅度的下降,但HAA s浓度却没有太大改变.TH M s于煮沸后1m in的去除率高,但在煮沸后的1—5m in内,变化趋势并不十分显著,第1分钟是煮沸气泡开始大量产生的时候,这时TH M s去除显著,说明TH M s主要在沸腾时去除.另外,HAA s的浓度变化显示煮沸前后并无明显差异.
综合以上结果可以发现,饮用水在加热煮沸后可移除大部分TH M s,但对HAA s的去除效果却不太显著,加热煮沸时间最好控制在煮沸后1m in以上才能有效去除THM s类物质,但对于HAA s,要想有效去除仅靠加热煮沸的方式是无法达到效果的,只能采用其它的有效去除方式来去除HAA s.
表3 煮沸时间对消毒副产物去除的影响
加热时间/m in012345
THM s/μg・l-1413540150801316012710122701231
HAA s/μg・l-1211892116021121210922108321555
4 过滤方法对消毒副产物的影响
通过问卷调查显示,常见的过滤装置有膜过滤系统(主要以反渗透过滤为主)、活性炭和离子交换树脂等,研究结果如表4所示.反渗透过滤对于TH M s及HAA s有较高的去除率,TH M s的去除率为82116%,而HAA s的去除率则为100%,活性炭过滤对T HM s及HAA s的去除率分别为24182%与67148%,对T OC的去除率为67193%,因此,在加氯前用活性炭过滤有助于消毒副产物的去除,这也是大部分自来水厂在加氯前利用活性炭过滤的一个原因.离子交换树脂对TH M s及HAA s的去除率分别为54100%和24128%(其中T HM s去除率达54%,其原因主要是水样经过树脂柱时很大一部分TC M因挥发而被去除),由此可见,离子交换树脂有利于有机物的吸附去除,但吸附速率较慢,使其对消毒副产物的去除效果大打折扣,但离子交换树脂有利于饮用水中一些常规离子的去除.
表4 不同过滤方法对消毒副产物去除的影响(%)
化合物TC M DCBM DBC M T BM THM s DCAA TCAA HAA s 反渗透62177941368818810082116100100100活性炭241942914221112—24182211136814467148
离子交换树脂461157210144120—54100221102819524128
综上所述,通过煮沸对消毒副产物中的挥发性有机物(TH M s)去除率较高,对HAA s的去除效果则并不十分明显;水壶加热与饮水机加热对T HM s及卤乙酸(HAA s)的去除效果较为明显,而电热水壶的去除效果不太理想;煮沸时间控制在1m in以上效果较好,若直接沸腾就停止加热对消毒副产物的去除无法达到预期目的.另外,反渗透过滤系统对消毒副产物的去除效果最为明显,活性炭过滤则有助于HAA s的去除,但对TH M s去除效果不太明显,而离子交换吸附虽然对消毒副产物的去除效果不太理想,但可用作一些特定目的的去除措施来进行水处理.
叶必雄1 王五一133 魏建荣2 杨林生1 鄂学礼3
(1 中国科学院地理科学与资源研究所,北京,100101;2 北京市疾病预防控制中心,北京,100013;
3 中国疾病预防控制中心,北京,100021)。