臭氧氧化去除饮用水消毒副产物二氯乙酸
饮用水中消毒副产物的产生及去除研究
饮用水中消毒副产物的产生及去除研究摘要：在20世纪50年代末，人们发现有机氯含量高会使动物中毒而死，到70年代中期人们对卤代有机物的危害作用有了更深刻的认识。
1974年，Rock和Benar等人从氯化后的高色度水中检测出三氯甲烷，并确认其具有致癌性。
随后Symons和Kransner等人对美国主要城市用水中氯化消毒副产物进行了较全面调查，发现氯化产物中三卤甲烷所占比例最大，卤代有机酸次之。
在我国24个大中城市的饮用水普查中，也普遍检测出了氯仿和其他卤仿。
鉴于当前以及今后一段时期内，饮用水消毒仍然以加氯消毒为主，因此研究臭氧化一生物活性炭(O，／BAC)深度处理技术是否能够有效地控制饮用水氯化消毒过程中生成的副产物，将是非常必要的。
Removal of generation and disinfection byproducts in drinking waterAbstract: In the late 1950s, it was discovered that a high content of organic chlorine poisoning of animals will die, the role of the mid-1970s to harm people halogenated organics have a more profound understanding. 1974, Rock and Benar, who detected from high chroma water after chlorination chloroform, and confirmed its carcinogenic. Then Symons and Kransner et al in major U.S. cities with water chlorination byproducts for a more comprehensive survey found that chlorinated products in the largest proportion of trihalomethanes, halogenated organic acids followed. In the census of drinking water in 24 cities, are generally detected in the chloroform and other Haloform. Given the current and future period,chlorination of drinking water disinfection still mainly a result of a BAC of Ozone (O, / BAC) is the depth of processing technology can effectively control the chlorination of drinking water generated during the vice the product will be very necessary.1产生1.1饮用水消毒副产物的发现饮用水消毒是20世纪最有效的公共健康措施之一,为预防饮水流行病提供了有效保障.然而,饮用水消毒杀菌的同时伴随着消毒剂与源水中含有的一些天然有机物和环境有机污染物以及溴或碘化物的化学反应,从而产生多种消毒副产物,对人体健康构成潜在的威胁.流行病学研究表明,消耗氯消毒的饮用水与膀胱癌、直肠癌及结肠癌等的发病率之间存在潜在相关性.1974年，R00k和kransner对氯消毒产生的副产物进行了分析研究，发现在对饮用水预氯化和消毒时氯可与水中某些有机物如腐殖酸、富里酸等发生氧化反应，也可发生亲电取代反应，产生挥发的和非挥发的氯化有机物如三卤甲烷TMMs等。
浅谈饮用水中二氧化氯消毒技术及其副产物影响
浅谈饮用水中二氧化氯消毒技术及其副产物影响作者：樊世俊陈永诚来源：《科学与财富》2018年第05期摘要：二氧化氯具有用量少、作用快、效率高等特点，被称为“第四代”广谱、高效、无污染的杀菌剂，对绝大多数细菌和病原微生物有极强的灭活效果，且不易产生抗药性，已被广泛应用于饮水消毒领域。
二氧化氯的消毒效果基本不受酸度的影响。
对细胞壁有较强的吸附能力和穿透能力，比一般的消毒剂更易进入微生物体内，在同等条件下它对微生物的灭活几率增加。
关键词：饮用水；二氧化氯；消毒；副产物微生物污染是饮用水安全的最大威胁，据研究资料表明[1]，我国每年发生腹泻病约8.36亿人次，5岁以下儿童中，每28人有一个因轮状病毒腹泻就诊，每120人有一个因而住院治疗。
严格控制和预防饮用水微生物污染是保障饮用水安全的头等大事，为此，世界各国均采取有效的饮用水消毒措施来控制其微生物的污染，确保饮水流行病学安全。
饮用水消毒方法可分为物理消毒法和化学消毒法两大类。
物理消毒法包括煮沸、紫外线、超声波和超滤等方法；化学消毒法包括用氯、二氧化氯、臭氧、过氧化物、溴、碘以及某些金属离子（如银、铜等）进行消毒。
二氧化氯作为一种高效的饮用水消毒剂，已被广泛应用于饮水消毒领域。
从表1比较可以看出，二氧化氯是目前众多消毒技术中综合性能较好的一种消毒剂。
1 二氧化氯及消毒作用机理二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色气体，具有与氯极相似的刺激性气味，沸点11 oC，凝固点为-59 oC，性质活泼，具有强氧化性，在空气中极不稳定，其浓度达到10%就有爆炸的可能。
因此，在生产中采用空气或惰性气体来稀释空气中的ClO2，使其浓度低于10%。
二氧化氯易溶于水，溶解度约为氯气的5倍，在室温压力为4kPa下溶解度为2.9 g/L，二氧化氯水溶液浓度在10 g/L以下时基本没有爆炸的危险性。
在低温、密闭和避光保存条件下性质十分稳定。
二氧化氯在碱性溶液中会迅速发生歧化反应，生成亚氯酸根和氯酸根的混合物，轻度酸化即可抑制其歧化作用，进而提高其稳定性。
饮用水消毒副产物及其危害
研究显示，大鼠口服三氯甲烷在高剂量 下可引起胎儿体重减轻，THMs还可使试验 动物精子活力减少，精子形态异常。
卤乙酸(HAAs) 动物实验发现,HAAs具有致癌、
生殖、发育毒性，并且发现高剂量的DCAA有 明显的神经毒性，当DCAA和TCAA的剂量增 高时，可以引起心脏畸形。与低沸点的挥发性 三卤甲烷相比，HAAs具有沸点高、不可吹脱、 致癌风险大的特点，DCAA和TCAA的致癌风 险分别是三氯甲烷的50倍和100倍。大量的实 验表明，DCAA和TCAA的致癌作用主要发生 在细胞增殖和死亡的修复过程中。
自来水 图1 东湖水中非挥发性有机物的提取 水源水
水源水
图2 东湖水中非挥发性有机 物的 Ames试验结果
自来水
对北京、上海、昆明、哈尔滨、沈阳、 广州、武汉、深圳、成都等城市的水源水和 自来水中的有机物进行了致突变性的检测， 结果表明自来水有机物的致突变性均明显高 于水源水。一般的Ames试验阳性剂量在 500～1000ml/皿左右，极端值仅为50ml/皿。
前言 1 饮用水消毒剂的作用 2 饮用水中的消毒副产物 3 消毒副产物的潜在危害 4 减少消毒副产物的方法 5展 望
前言
饮用水微生物安全性是与人民健康休戚相关的 问题。饮用水水源容易受到粪便和生活污水等的污 染，管网水在输送过程中也可能受到微生物污染， 其中的致病微生物可通过饮用水引起介水传染病 （Waterborne disease）。为了降低介水传染病的 发生，一般可采用物理、化学方法灭活水中绝大部 分病原体，使水的微生物数量满足人类健康要求的 技术称为饮用水消毒，其含义为：清除或杀灭病原 微生物及其它有害微生物，使其达到无害的程度。
DBPs生成的种类和数量主要与水源水的水质 和所使用消毒剂的种类和水处理工艺有关。 人们对DBPs的成分进行了大量的研究，结果 发现DBPs有上百种物质，使用不同的饮用水 消毒剂其生成的DBPs各异。已知不同消毒剂 （液氯、氯胺、臭氧、二氧化氯 等）会形成 的消毒副产物的主要种类如表1所示。
饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展
饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展饮用水消毒过程中，所采用的消毒剂会与水中的有机物反应，产生消毒副产物（DBPs），且消毒剂不同，产生的DBPs也有差别。
文章主要对饮用水消毒过程中不同消毒剂所产生的DBPs进行了阐述和比较，并对DBPs的消除技术进行了介绍。
标签：饮用水；消毒副产物；消除技术1 概述饮用水消毒的主要目的是控制水中致病菌，保证人类的饮水安全。
但是在消毒过程中，所使用的消毒剂除了能消毒灭菌外，还会与水中存在的天然有机物、溴化物、碘化物等其他物质，生成大量的消毒副产物（DBPs）。
1974年，Rook 发现用氯消毒后会产生一类特殊的化合物三卤甲烷（THMs）[1]。
1976年美国国家环保局调查发现，THMs普遍存在于氯消毒的饮用水中，之后，氯消毒的安全性，引起了人们的普遍关注，针对饮用水中DBPs的监测和研究，也相继展开。
1989年和1998年[2]美国相继两次开展了全国范围内饮用水中DBPs 污染状况的调查，监测的指标除三卤甲烷外，增加了卤乙酸、卤乙腈、卤代酮类、三卤乙醛、氯化苦、氯酚以及无机副产物。
澳大利亚[3]对典型DBPs分布情况进行了分析，发现液氯消毒方式中THMs、HAAs 的含量分别占DBPs的46%、42%；氯胺消毒分别为24%、54%，也就是说加氯消毒主要的副产物是THMs和HAAs，两者含量之和占全部DBPs的80%以上。
國内目前为止有关DBPs的监测资料主要为THMs成分的研究。
清华大学李爽等人[4]1998～2000年对西南L市和北京五个水厂的出厂水和管网末梢水进行了HAAs的调查，均检出含有HAAs。
越来越多的DBPs被发现和证实。
到目前为止，已发现的饮用水DBPs已达600多种。
而许多消毒副产物现已证实，具有致畸、致突以及致癌的性质，严重威胁人类的健康[5]。
为保障人类饮用水安全，控制饮用水DBPs已成为人们关注的焦点。
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。
臭氧在矿泉水,纯净水及饮料用水生产中的应用
臭氧在矿泉水、纯净水及饮料用水生产中的应用信息来源：北京北理国科臭氧应用技术有限公司一、概述在水质处理过程中，大部分微生物已被去除，但即使是采用微滤、超滤等方法处理水时，水中的细菌物质也不能全被去除。
而一般的水质处理方法更不能除尽微生物。
为确保产品在保质期内合格，保证消费者的健康，在制造饮料，特别是制造碳酸饮料、矿泉水、纯净水以及包装后不再进行二次灭菌的果汁饮料时，必须对水进行消毒处理，并要注意贮罐、管道、阀门等卫生状态，防止对水产生二次污染。
水消毒的目的是杀灭水中的致病菌，并使水中的细菌含量符合规定标准。
常用的水消毒方法是氯消毒、紫外消毒和臭氧消毒。
二、消毒原理氯消毒包括液氯、漂白粉、次氯酸钠、氯胺。
其消毒原理是氯在水中会产生如下反应：Cl2 + H2O → HCl + HOCl → 2H+ + Cl- + OCl-反应生成的次氯酸具有很强的穿透力，能迅速穿过微生物的细胞膜，进入微生物体内，破坏微生物体内的系统使之失去的活力而致死。
另一方面，次氯酸性质很不稳定，即容易放出新生态氧[O]，新生态氧与铵盐、硫化氢、氧化亚铁、亚硝酸盐以及有机物腐败后产生的物质相结合，对水中有机物和一些无机物等起氧化作用，从而抑制了依靠这些物质为营养的大部分微生物的生长，因此一般认为次氯酸具有主要的灭菌作用。
而反应中生成的次氯酸根杀菌力较弱，不具有次氯酸穿透微生物细胞膜的能力，因此其消毒作用远低于次氯酸。
紫外线消毒的原理是紫外线的光谱波长在490nm -140nm范围内具有杀菌能力。
微生物受到紫外线照射后，气体内的核蛋白质会因吸收紫外线光谱能量而变性，引起新陈代谢障碍，从而丧失繁殖能力。
当照射剂量增大一定量时，微生物细胞被破坏致死。
紫外线对澄清透明的水有一定的穿透力，因此能使水消毒。
臭氧消毒的原理是臭氧在水中发生氧化还原反应，产生氧化能力极强的单原子氧（O）和羟基（OH），瞬间分解水中的有机物质、细菌和微生物。
羟基（OH）是强氧化剂、催化剂，可使有机物发生连锁反应，反应十分迅速。
消毒副产物的形成与去除 论文
论文题目：饮用水消毒副产物的形成与去除作者：------------------------------------------目录1.饮用水消毒 (1)1.1水中的病原微生物 (1)1.2 饮用水消毒历史 (1)1.3饮用水消毒剂的主要作用 (1)1.4饮用水中的消毒副产物 (DBPs) (2)1.4.1副产物的发现 (2)1.4.2消毒副产物的危害 (2)2.消毒副产物的控制方法 (3)2.1.替换传统消毒 (3)2.1.1 二氧化氯消毒 (3)2.1.2 过氧化氢消毒 (4)2.1.3 臭氧消毒 (4)2.2降低消除DBPs前体物质 (4)2.2.1.混凝法 (4)2.2.2化学氧化法 (5)2.2.3膜过滤 (5)2.3去除已生成的DBPs (5)2.3.1吹脱法 (5)2.3.2活性炭吸附 (5)2.3.3生物预处理 (5)3.消毒副产物的控制工艺 (6)3.1臭氧化—生物活性炭联用 (6)3.2 MIEX技术 (10)消毒副产物的形成与去除摘要：介绍了饮用水中消毒副产物的产生及其危害，并从加强水源水保护，采用替代消毒剂和消毒方法，去除消毒副产物的前驱物质、消毒过程中已产生的消毒副产物，制定严格的饮用水水质标准5个方面论述和比较了饮用水中消毒副产物的各种去除途径及进展，并指出了去除副产物过程中存在的问题。
关键词：饮用水消毒副产物（DBPs）三卤甲烷（THMs）1.饮用水消毒水是传播疾病的重要媒介。
饮用水中的病原体包括细菌、病毒以及寄生型原生动物和蠕虫，其来源主要是人畜粪便。
在不发达国家，因饮水造成传染病流行是很常见的。
理想的饮用水不应含有致病微生物，也不应有人畜排泄物的指示菌。
为了保障饮用水能达到要求，需要对饮用水进行消毒。
1.1水中的病原微生物细菌：主要有霍乱弧菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌等，细菌灭活最容易。
病毒：脊髓灰质炎、柯萨奇、腺病毒、新型肠道病毒、人类轮状病毒。
原生动物：主要有各种溶组织变形虫、贾第鞭毛虫、隐孢子虫（20种之多）等。
饮用水消毒副产物分析探讨
饮用水消毒副产物分析探讨【摘要】饮用水消毒是控制水中致病茵、保障人类安全使用的重要技术手段，但因此而产生的消毒副产物却危害着人类的健康，直接影响饮用水的质量安全。
本文探讨了近年来消毒副产物分析领域中常用的各种技术及检测方法，以供同行参考。
【关键词】饮用水；消毒副产物；分析一、饮用水消毒副产物概述1. 氯化消毒副产物水的加氯消毒技术是水处理技术发展历史上一个重大进展。
氯气消毒价格低廉、杀菌能力强，且持续时间长，多年来一直是饮用水消毒的首选药剂。
目前在氯化消毒的饮水中已经监测到300多种DBPS，包括THMS、卤乙酸、卤乙腈、卤代酮、三氯硝基甲烷、三氯乙醛等。
随着DBPS研究的多方面展开，越来越多的DBPS 的毒性被认识到，一些国家和组织也不断对相关规定进行调整。
（1）MX及其同系物。
尽管MX 在水中的浓度很低，但它能使TA100 菌株直接诱变，它的致突变性占饮用水突变活性的15%—57%，是现在已知的饮用水氯化消毒副产物中最重要的致突变性的物质。
（2）N-亚硝基二甲基胺。
NDMA 是一种不易挥发的化合物，普遍存在于各类食品及工业制品中，为大家所熟悉。
但它作为DBPs 存在于饮用水中是1998 年在加拿大安大略被发现的。
由于对它的毒性也已广为研究，因此在水环境领域很快掀起了一股NDMA研究热。
现在的研究还不能确定NDMA 是怎么形成的，但要形成NDMA 需要3个条件，即氯、无机物和胺。
当用氯或氯胺给流动水消毒时，3种物质互相接触就会形成NDMA。
USEPA 认为这种物质在极低的浓度就会致癌。
2. 臭氧消毒副产物臭氧作为消毒剂的前景一度显得非常光明。
它不会产生像THMs之类的卤代消毒副产物，却产生了包括醛类、酮类、羧酸、酮酸、腈类以及无机卤氧化物等的一系列产物。
消毒时同样会产生有毒的副产物，当源水中Br- 的浓度稍高时，溴离子能取代氯离子主要生成溴代乙酸，溴代乙酸被认为比氯代乙酸具有更强的DNA损伤能力；另外溴酸盐具有强致癌性。
探讨生活饮用水中消毒副产物的危害及检测
探讨生活饮用水中消毒副产物的危害及检测发表时间：2014-06-27T09:30:42.500Z 来源：《中外健康文摘》2014年第5期供稿作者：李微[导读] 氯最早被用于水源水消毒，具有氧化能力强、价格便宜、易储存和运输使用方便等优点。
李微（内蒙古呼伦贝尔市疾病预防控制中心理化检验科 021008）【摘要】提高饮用水水质的重要方法是对饮用水进行消毒。
当前没有一种消毒剂对人体是完全没有毒性的，消毒剂残留以及消毒剂与水中其它物质作用产生的副产物对人体的危害越来越受到人类的关注。
随着检测技术的发展，高灵敏度的检测仪器的应用，新的消毒副产物不断被报道。
本文就生活饮用水中消毒副产物的危害及消毒副产物的检测方法进行简述。
【关键词】消毒副产物危害检测技术【中图分类号】R123.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085（2014）05-0075-01 【Abstract】 important way to improve the quality of drinking water is of drinking water disinfection.Not currently a disinfectant is completely non-toxic to humans,the disinfectant residual disinfectant by products and water and other substances produced effects on the human body more and more human attention.With the development of detection technologies,applications,new DBPs high sensitivity detection equipment continue to be reported.This paper briefly on the hazards of drinking and detection methods of disinfection by products disinfection by products.【Key words】disinfection by products hazard detection technology消毒副产物(DBPs)是指对饮用水进进行消毒时，消毒剂与水中有机物发生反应生成的化合物。
自来水中的消毒副产物问题探讨
自来水中的消毒副产物问题探讨一、氯消毒副产物的产生和标准饮用水加氯消毒已有很长的历史，由于氯的使用成本低，消毒效果好，一直是水处理中广泛采用的消毒剂。
但是氯在消毒作用的同时，与水中存在的微量有机物发生反应，生成了三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（HAAs）及一些性质不明的消毒副产物，常规净化设施难以去除。
水源水中的腐殖质以及其他有机物构成了可转化为氯仿的母体，此种化合物经加氯即形成氯仿或其他卤代甲烷类化合物，它们的生成与水中总有机碳总量、富里酸含量、加氯量、pH值、水温以及与氯作用时间等因素有正相关关系，即pH值愈高，反应时间愈长，加氯量愈多，则生成的三卤甲烷愈多，它反映了水中有机物的污染情况。
三卤甲烷总浓度与水中有机物有关，一般地面水余氯氯（自由氯）大于0.4mg/L，三卤甲烷的总含量就会高。
二、氯消毒副产物的测定消毒副产物中的三卤甲烷（THMs）的测定采用顶空进样气相色谱法，卤乙酸（HAAs）的测定采用微量萃取气相色谱毛细柱法，经测定，水中三卤甲烷中主要组分为三氯甲烷（CHCl3），卤乙酸中主要组分为二氯乙酸（DCCA）和三氯乙酸（TCAA）。
三卤甲烷生成能力（THMFP）和卤乙酸生成能力（HAAFD）测定条件是：水样在加氯量5mg/L的充足余氯条件下，经72h充分反应所能产生的三卤甲烷和卤乙酸的最大量。
测定饮用水中分离出来的有机污染物的致突变性可用爱姆斯（Ames）方法，处理后的水测定致突变性比测定原水更为盛行，以推测对人体慢性潜在影响和远期危害，可用作日常的水质监督以及确定是否需要用活性炭。
三、氯消毒副产物的危害自1974年在氯消毒后的饮用水中陆续检出三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（HAAs）类氯化消毒副产物以来，对饮用水氯化消毒副产物的研究已成为给水界研究的重点课题。
实验室研究表明，三卤甲烷（THMs）的各组分具有明显的致突变作用，且存在良好的剂量反应关系。
动物试验也证实三氯甲烷可引起雄性大鼠的肾脏肿瘤和雌性大鼠的肝脏肿瘤。
饮用水消毒副产物_卤乙酸的分析检测
饮用水消毒副产物—卤乙酸的分析检测徐涛, 肖贤明, 刘红英(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,广州 510640)摘 要:卤乙酸是氯化消毒饮用水中一类主要的消毒副产物,由于存在的广泛性和潜在的健康危害,许多国家和卫生组织相继将其列为饮用水常规监测项目,而我国至今还没有相关规定;为更好地控制饮用水中卤乙酸的形成,世界各国科研人员先后研究和开发出了性能逐趋完善的多种分析检测方法;在大量国内外文献调研的基础上,对卤乙酸的各种分析检测方法进行系统的介绍,并指明今后的发展方向。
关键词:饮用水; 消毒副产物; 卤乙酸; 分析检测中图分类号:X830.2 文献标识码:A 文章编号:100326504(2004)0620107203 饮用水加氯消毒,具有杀菌灭藻能力强、操作方便、价格便宜等优点;目前仍是世界上主要的饮用水消毒方法。
20世纪70年代,研究发现氯消毒饮用水中普遍存在三卤甲烷(TH Ms)和卤乙酸(H AAs)等消毒副产物(DBPs),导致饮用水具有的“三致”(致畸、致癌、致突变)风险;其中,尽管H AAs含量极低,但H AAs的“三致”能力远大于TH Ms,有关H AAs的研究成为国际给水界的热点问题之一。
由于H AAs的物化特性以及含量极低,其分析检测至关重要。
目前,国外有关H AAs的分析检测方法有所报道,国内尚未见相关介绍,本文在大量文献调研的基础上,对H AAs的分析检测方法进行了较系统的介绍,为在不同课题要求和实验条件下选择H AAs的分析检测方法提供一定的指导。
1 H AAs的种类和特性饮用水中最先分离和检测到的H AAs是一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸和二溴乙酸,统称为H AA5,发达国家先后列入本国水质监测项目。
后又逐步分离检测出溴氯乙酸、一溴二氯乙酸、二溴一氯乙酸和三溴乙酸,总称为H AA9。
目前只有美国等少数国家将H AA9列为水质监测项目。
见表1。
臭氧氧化技术饮用水深度水处理
臭氧氧化技术饮用水深度水处理关键词：臭氧氧化技术饮用水深度水处理应用水是基础性自然资源，又是战略性经济资源，21世纪全球可持续发展所面临的“人口、资源、环境”三大问题，无一不与水的问题息息相关。
近年来，随着工业发展和城市化进程的加快以及农用化学品种类和数量的增加，我国大部分城镇饮用水源水已受到不同程度的污染。
据相关文献报道，我国七大重点流域地表水普遍受到污染，且以有机污染为主，其中i到iii类水体占45.1%，iv类和v类水体占22.9%，劣v类水体占32.0%[1]。
常规的饮用水处理工艺对水体中有机污染物的去除效果通常比较差。
为了解决饮用水体中有机污染物的问题，近年来，国内外许多研究者提出了多种强化去除水体中有机污染物的技术。
化学氧化技术作为一种有效的废水处理手段，目前已发展成饮用水深度处理工艺过程中一个必不可少的单元过程。
化学氧化技术去除水体中有机物的方法主要是利用强氧化剂分解水中的有机污染物，使之转变成诸如h2o, co2和无机盐等无害的无机化合物，彻底实现水体中污染物的完全去除和矿化。
具有除污染效果好，适应范围广，应用相对较多等特点。
目前能够用于饮用水深度处理的氧化剂主要有氯、二氧化氯、高锰酸钾、过氧化氢和臭氧，而使用臭氧和以臭氧为基础的高级氧化工艺作为化学氧化的手段是水处理技术发展的必然趋势[2]。
单独臭氧氧化臭氧具有极强的氧化能力和杀菌能力，对不饱和键和苯环上电子云密度大的位置具有较强的氧化能力。
自1906年法国nice第一座以臭氧氧化作为饮用水处理工艺的水厂投入运行以来，臭氧氧化技术在水处理中的应用已有100多年历史[3]。
臭氧一般通过两种途径与水体中的有机污染物发生反应。
一是通过亲核或亲电作用，臭氧能够直接与有机物反应；二是臭氧在碱等一系列因素的作用下分解，产生强氧化性的羟基自由基，羟基自由基是目前已知的水中最强的氧化剂，其氧化电位达2.8v，羟基自由基没有选择性，对水中几乎所有的有机物都可发生瞬时的氧化作用。
减少饮用水消毒副产物的方法
消毒水平的微生物风险与化学物风险权衡分析
迄今为止，对于不同消毒剂在实验室和现场条件下的消毒 效果、消毒副产物的形成状况等问题都有了一定的了解。 国内外的实验室研究和饮用水处理实践经验证明，采用氯 胺、二氧化氯、臭氧、紫外线等消毒时，形成的副产物较 氯消毒时少。组合消毒工艺常常能达到较好的效果。
2. 改变氯的投加量和投加点
臭氧—活性炭联用工艺 饮用水处理中，消毒副产物的前体物可以通过混凝、颗粒活性炭（GAC）吸附、膜滤或生物降解去除，也可以在氧化剂的作用下转化，
如臭氧氧化或其他深度氧化工艺。 事实上，水中的有机物会在管网中继续与消毒剂反应，消毒副产物浓度会不断增加。 25mg/L，就可以保证管网水余氯量要求，总三卤甲烷（TTHMs）量下降了20%。 去除消毒副产物或前体物的其它工艺
另外，铁盐对去除二氧化氯消毒的副产物有较好的效果， 它能将有害的ClO2-和ClO3-转变成无害的Cl-。对于挥发 性副产物，吹脱法是有效途经之一。光催化氧化、生物活 性炭、膜分离等方法也是很有发展前途的工艺。
臭氧－活性炭联用 可 以充分发挥两者的功 能，大大提高对有机 物及其消毒副产物的 去除率，可有效改善 出水水质。
近几十年以来，人们对DBPs给予了极大的关注，从DBPs的成分、毒性、流行病学、饮用水中的污染状况以及干预措施等方面进行了大 量的研究，其目的是寻求一种理想的饮用水消毒剂和/或消毒方法，使它在有效的杀灭病原体的同时，对人类与环境产生的化学物污染 的危害降低到最低水平。 前者主要包括腐殖酸和富里酸，后者的成分则更为复杂。 滤池后或者清水池中加氯是为了保证出厂水微生物安全性，出厂水余氯量通常在0. 饮用水处理中，消毒副产物的前体物可以通过混凝、颗粒活性炭（GAC）吸附、膜滤或生物降解去除，也可以在氧化剂的作用下转化， 如臭氧氧化或其他深度氧化工艺。 活性炭能有效去除水中的ClO2、ClO2-和ClO3-，也能较好的去除卤乙酸，去除率可以达到50%。 臭氧－活性炭联用 可以充分发挥两者的功能，大大提高对有机物及其消毒副产物的去除率，可有效改善出水水质。 所以，预氯化会大大提高出厂水中消毒副产物的浓度； 水源水中的有机物会与消毒剂发生反应，而常规水处理工艺对于已经形成的许多副产物的去除率是很低的。 对于挥发性副产物，吹脱法是有效途经之一。 国内外的实验室研究和饮用水处理实践经验证明，采用氯胺、二氧化氯、臭氧、紫外线等消毒时，形成的副产物较氯消毒时少。 消毒水平的微生物风险与化学物风险权衡分析 迄今为止，对于不同消毒剂在实验室和现场条件下的消毒效果、消毒副产物的形成状况等问题都有了一定的了解。 所以，预氯化会大大提高出厂水中消毒副产物的浓度； 常规水处理工艺对有机物的去除率一般在20%～30%，对已形成的消毒副产物的去除率比较低。 对于挥发性副产物，吹脱法是有效途经之一。 活性炭能有效去除水中的ClO2、ClO2-和ClO3-，也能较好的去除卤乙酸，去除率可以达到50%。 消毒水平的微生物风险与化学物风险权衡分析 不同饮用水处理工艺对消毒副产物及其前体物的去除作用是不同的。 25mg/L，就可以保证管网水余氯量要求，总三卤甲烷（TTHMs）量下降了20%。 迄今为止，对于不同消毒剂在实验室和现场条件下的消毒效果、消毒副产物的形成状况等问题都有了一定的了解。 法国某配水管网建立了两个加氯站，出厂水氯的浓度下降了1/3，仅为0. 一般认为，消毒副产物的前体物有天然有机物和人工有机物两大类。 消毒水平的微生物风险与化学物风险权衡分析 事实上，水中的有机物会在管网中继续与消毒剂反应，消毒副产物浓度会不断增加。 国内外的实验室研究和饮用水处理实践经验证明，采用氯胺、二氧化氯、臭氧、紫外线等消毒时，形成的副产物较氯消毒时少。 常规水处理工艺对有机物的去除率一般在20%～30%，对已形成的消毒副产物的去除率比较低。
臭氧分解副产品
臭氧分解副产品1臭氧分解法臭氧分解法是一种无害的化学反应的应用方式，是利用臭氧作为解脱剂，利用物理学的原理特性和物理学的原理，使不同物质产生化学反应从而达到脱水，杀菌和除臭等特殊目的。
臭氧分解过程中，氯仿、苯酚、氨基苯和多环芳烃等有毒有害物质被氧化，转化为可生物降解的终产物，它们可以用于抑菌、减少废水量、调节废水PH或污染物等污染物的比例。
2臭氧分解副产物臭氧分解副产物主要有氧化氢、氧化氯、氧化氨、硝酸根和二氧化硫等次生物质。
氧化氢是臭氧分解过程中的主要产物，是水解作用的主要活性成分。
氧化氯是臭氧分解反应的另一个主要产物，可用于水污染的二次净化。
氧化氨是非常有毒的气体，也可以用于抑制藻类的生长。
硝酸根主要是氨基腐蚀剂，用于抑制藻类生长，但也可能致病。
二氧化硫主要用于空气净化，但是有一定的毒性。
3臭氧分解副产物的类别臭氧分解副产物主要分为四类：终生物质、腐蚀性物质、毒性物质和放射性物质。
终生物质主要是指可生物降解的物质。
腐蚀性物质是指有腐蚀性，但没有毒性的物质。
毒性物质主要是氨基苯、氯仿、氰化物等，有毒性和腐蚀性，会对人体和环境造成危害。
放射性物质指含有放射性元素，如铯气体、氟钾气体等较少存在，能对人体和环境造成毒性和辐射危害。
4臭氧分解副产物的处理方法为了防止臭氧分解副产物的危害，有几种处理方法：第一种是活性炭吸附法；第二种是氧化法；第三种是光催化处理法；第四种是湿度控制法。
最常用的是活性炭吸附法，这种方法以比较简单的技术进行处理，有效地去除空气污染物，且可循环使用，只需对活性炭的白度和颗粒进行定期更换。
而氧化法是利用氧化反应的氧化物来去除污染物中的氯仿、苯酚等毒性有害物质，从而减少废水量。
光催化处理法是一种利用太阳光的光谱成分，使某些气体易于氧化的光催化处理方法。
湿度控制法是一种利用湿度控制污染和氧化反应，向空气中添加|水蒸汽，以改善空气质量的处理方法。
通过以上介绍，我们认识到臭氧分解副产物的危害，也知道了处理臭氧分解副产物的几种方法。
臭氧在饮用水的消毒
臭氧具有强氧化性，臭氧可以快速消毒灭菌，而臭氧在饮用水上又有怎么样的应用呢？饮用水通常是指桶/瓶装的纯净水、矿泉水、蒸溜水、山泉水和区域管道直饮水等。
在饮用水中使用臭氧的目的是杀灭在灌装、输送等过程中，从空气、包装材料、管道、设备等方面产生的二次污染的细菌，以及还可以应用于生产原料用水的消毒灭菌，以保证饮用水能在预定的存储期限内细菌不超标，所以臭氧也被称为"保鲜杀菌"的消毒剂。
饮用水用臭氧消毒，通常是在经过多级过滤处理后进行的，也有在原水环节再加多一道臭氧处理工艺的，一是氧化水中的某些物质，二是对原水进行消毒灭菌。
在选择用于饮用水消毒的臭氧发生器时，一是要考虑选择使用空气源的臭氧发生器还是使用氧气为原料的臭氧发生器，二是要考虑选择高性能的高端臭氧发生器，还是选择一般性能的中低档臭氧发生器，三是要考虑处理后的水是否能够达到标准要求。
由于空气中的氮气成分比例高达78%，所以使用空气为原料的臭氧发生器所产生的臭氧，其中含有大量的一氧化氮等对人体健康不利的化合物。
当使用含有氮化物的臭氧对饮用水消毒时，除可能对人体不利外，还会使饮用水的口感变得有土腥味。
如果条件允许，展坤公司建议用户一定使用以纯净氧气为原料的臭氧发生器对饮用水进行消毒，不但水中没有氮化物，水的口感还会有些甜。
需要指出的是，国内有些臭氧发生器的厂家或经销商，为推销产品，谎称他们生产的以空气为原料的臭氧发生器所产生的臭氧不含有氮化物，请广大用户不要相信这些假话。
还有，我们这里所讲的纯净氧气，是指浓度超过92%的氧气，通常是指瓶装氧气或专业制氧机产生的氧气。
国内有些厂家为减低成本，常常会自己粗制滥造一些"氧气机"、"富氧机"，以低价售卖给用户。
实际上，这些设备所产生的氧气不能称为氧气，因为氧气浓度通常不会超过50%，用于生产臭氧时，臭氧中依然含有高浓度的氮化物。
这类设备大都是手工制做，工艺粗糙，请用户谨慎选购臭氧设备。
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摘 要： 采用臭氧氧化技术降解饮用水中的消毒副产物二氯乙酸（ Ｄ Ｃ Ａ Ａ ） ， 考察了 Ｄ Ｃ Ａ Ａ初 始浓度、 臭氧投量、 ｐ Ｈ 、 叔丁醇和不同水质等对 Ｄ Ｃ Ａ Ａ去除效果的影响。结果表明， 臭氧对 Ｄ Ｃ Ａ Ａ 的氧化去除效果较好， 当Ｄ Ｃ Ａ Ａ初始浓度为 １ ０ ０μ ｇ ／ Ｌ 、 ｐ Ｈ值为 ６ ． ８ ８ 、 臭氧投量为 １ ． ９ ６ｍ ｇ ／ Ｌ 、 反应 时间为 ２ ５ｍ ｉ ｎ 时， 对Ｄ Ｃ Ａ Ａ的去除率为 ３ ２ ． ４ ％； 在相同的试验条件下， 臭氧对 Ｄ Ｃ Ａ Ａ的去除率随 Ｄ Ｃ Ａ Ａ初始浓度的增大而降低、 随臭氧投量和溶液 ｐ Ｈ的增大而升高。叔丁醇（ ·Ｏ Ｈ抑制剂） 的加 入显著抑制了臭氧对 Ｄ Ｃ Ａ Ａ的氧化去除效果， 表明臭氧氧化 Ｄ Ｃ Ａ Ａ的过程主要遵循羟基自由基反 Ｃ Ａ Ａ的去除率比超纯水中的分别降低 应机理。另外发现， 臭氧对给水厂滤后水和松花江原水中 Ｄ 了７ ． ０ ６ ％和 １ ９ ． ５ ８ ％， 由此推测实际水体中的有机物和重碳酸盐会抑制臭氧对 Ｄ Ｃ Ａ Ａ的氧化降解。 关键词： 臭氧氧化； 饮用水； 消毒副产物； 二氯乙酸 中图分类号：Ｔ Ｕ ９ ９ １ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１ ０ ０ ０－ ４ ６ ０ ２ （ ２ ０ １ ０ ） １ １－ ０ １ ３ ９－ ０ ３
基金项目：国家“ 十一五” 科技支撑计划项目（ ２ ０ ０ ６ Ｂ Ａ Ｊ ０ ８ Ｂ ０ ２ ） ； 国家高技术研究发展计划（ ８ ６ ３ ） 项目（ ２ ０ ０ ７ Ａ Ａ ０ ６ Ｚ ３ ３ ９ ）
·１ ３ ９ ·
第２ ６卷 第 １ １期 中 国 给 水 排 水 ｗ ｗ ｗ ． ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｇ ａ ｓ ｈ ｅ ａ ｔ ． ｃ ｏ ｍ
中国给水排水 Ｖ ｏ ｌ ． ２ ６Ｎ ｏ ． １ １ 第２ ６卷 第 １ １期 Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ０ ２ ０ １ ０年 ６月 Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ ＡＷＡ Ｔ Ｅ Ｒ＆ＷＡ Ｓ Ｔ Ｅ ＷＡ Ｔ Ｅ Ｒ
臭氧氧化去除饮用水消毒副产物二氯乙酸
翟 旭， 陈忠林， 刘小为， 赵淑清， 杨 磊， 王 鹤
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Ｔ Ｈ Ｍ ｓ ） 和卤乙酸（ Ｈ Ａ Ａ ｓ ） 极大的威胁。三卤甲烷（ 是饮用水中两类主要的氯化消毒副产物。近年来的 研究发现， 与三卤甲烷相比， 卤乙酸具有更高的致癌 风险性， 二氯乙酸（ Ｄ Ｃ Ａ Ａ ） 和三氯乙酸（ Ｔ Ｃ Ａ Ａ ） 的致 癌风险分别约为三氯甲烷的 ５ ０和 １ ０ ０倍， 成为消毒 副产物总致癌风险的首要指标参数
４ ］ 体物的去除等 ［ ， 而对饮用水中已经形成的卤乙酸
Ｃ Ａ Ａ作 的去除研究则相对较少。鉴于此， 笔者以 Ｄ 为卤乙酸的典型代表， 探讨了臭氧氧化技术对卤乙 酸的降解效能与机理。 １ 试验部分 １ １ 试验材料 试验用 Ｄ Ｃ Ａ Ａ纯度为 ９ ９ ． ７ ％， 采用超纯水配制 浓度为 １ ０ ０ｍ ｇ ／ Ｌ的 Ｄ Ｃ Ａ Ａ储备液， 并置于棕色瓶中 保存， 使 用 时 根 据 需 要 进 行 稀 释； 溶液 ｐ Ｈ采用 Ｈ Ｃ ｌ Ｏ ａ Ｏ Ｈ来调节； 试验用玻璃容器均采用浓 ４和 Ｎ 硫酸 － 重铬酸钾洗液浸泡过夜， 并用自来水和蒸馏 水反复冲洗数次， 非容量玻璃器具经上述处理后再 在高温下处理过夜备用。 １ ２ 试验方法 试验在有效容积为 １ ． ２Ｌ的平底烧瓶式密闭反 应器中进行， 臭氧由以氧气为气源的臭氧发生器提 供， 通过调节氧气流量、 臭氧发生管两端电压、 通入 气体时间等参数控制水中的臭氧浓度。停止通气 后， 迅速向水中加入一定量的 Ｄ Ｃ Ａ Ａ储备液， 分别 在５ 、 １ ０ 、 １ ５ 、 ２ ０和 ２ ５ｍ ｉ ｎ时取样， 取样前滴入 ０ ． １ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ的 Ｎ ａ Ｓ Ｏ ２ ２ ３ 来终止反应。 １ ３ 分析方法 溶解性臭氧： 靛蓝法。 Ｄ Ｃ Ａ Ａ ： 向水样中加入无 水硫酸钠、 浓硫酸和 ２－ 溴丁酸后用带内标的 Ｍ Ｔ Ｂ Ｅ （ 色谱纯） 萃取， 萃取液用酸化甲醇酯化， 然后采用 配有 μ Ｅ Ｃ Ｄ检测器的气相色谱仪测定， 采用的色谱 Ｐ－ ５型毛细管柱（ ３ ０ ． ３ｍ× ３ ２ ０μ ｍ× ０ ． ２ ５ 柱为 Ｈ
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