给水厂消毒副产物的成因及去除措施
饮用水水质一直是社会关注的焦点, 而液氯消毒已有100 年以上的历史, 由于其经济有效,使用方便, 在传统净水流程中, 一般采用液氯预氧化和消毒工艺[1] 。然而, 自从发现了氯消毒能产生三卤甲烷( THMs) 、卤乙酸( HAAs) 等“三致”化合物以后, 对氯和氯的衍生物消毒所产生的副产物及其危害越来越引起人们的担忧。控制饮用水中的消毒副产物、积极寻找替代氯的消毒方法和消毒剂, 已成为供水界的首要任务之一。
本文就饮用水中主要消毒副产物的种类及其形成进行了概述, 并且在阅读文献的基础上, 综合分析了去除消毒副产物的几种方法。
1消毒副产物的种类及其形成
消毒副产物( DBPs) 是指用消毒剂对饮用水消毒时, 消毒剂与水中含有的天然有机物反应生成的化合物。由于消毒剂的不同, 产生的DBPs种类繁多, 饮用水中已确定的就有数百种, 但总的来说可分为5类: 三卤甲烷( triha lomethanes,THM s) 、卤代乙酸( ha loacet ic ac ids, HAA s) 、卤氧化物、卤代乙腈(HANs) 、直接致诱变化合物。
影响饮用水DBPs 生成的因素较多, 其中源水中有机前体物的种类和浓度是其生成的决定性因素。DBPs的前体物主要是水体中的腐殖酸、富里酸和其它天然有机物( NOM )。B lack D[2] 等的研究发现, 饮用水中的THMs 浓度与原水中的总有机碳( TOC) 相关, 而腐殖酸是TOC 的主要成分。潘金芳[3] 等对腐殖酸氯化过程中氯仿的生成进行了研究, 提出当氯浓度恒定时, 氯仿的生成速度主要取决于腐殖酸浓度。一般地表水污染严重, 污染种类多, 生成的卤代烃种类和浓度远远高于深层污染较轻的地下水。此外, 加氯量、消毒程序、氯接触时间及源水的pH 值和水温等均影响DBPs的生成。在加氯范围内, 加氯量越大、接触时间越长, DBPs的生成量越多, 饮用水的安全性越差, 多次投加氯也可增加其生成; 同时对原水过滤前加氯所生成的DBPs远高过滤后加氯所生成的DBPs。
20 世纪70 年代中期, 人们对卤代有机物的危害就有了比较深刻的认识和研究, 通过对某些癌症的发病率及其病源学关系的调查分析和大量的动物试验研究发现, 饮用水中的卤代烃类化合物是多种癌症的致癌因子。据美国、日本、加拿大、挪威、芬兰等国的研究, 在有机卤代物含量较高的饮水区域, 其胃癌、肝癌、膀胱癌等的发病死亡率明显增高。另外, 这些消毒副产物除致癌外, 还会引起人们的肝中毒、神经中毒、代谢紊乱等危害。
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