某市常规水处理工艺对消毒副产物前体物
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环境与健康杂志 !""# 年 $ 月第 !% 卷第 & 期
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【调查研究】
文章编号： （!""# ） <""<=&$<> "&=">%%="%
某市常规水处理工艺对消毒副产物前体物的去除
周鸿 <， 陈超 !， 张晓健 !
!""% 年 % 、 > 月原水
分别为 <&:"< 和 %$:C% !D E F， 出厂水 ?.@AB 分 别 为 <%:C& 和 <%:>! !D E F， 原水卤乙酸形成潜 三卤甲烷形成潜能 （?.@AB） 现有常规水处理工艺对 ?.@AB 和 .GGAB 均有一定去除作用。建议对不同地区、 不同原水中的有机物进行分析， 探求消毒副产物前体物的氯化反应活性
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子捕获检测器 （(<=） 的 ><?@AB 气相色谱仪和 <CB55? （!& 7E":! 77E":%% !7） 毛细管柱； ><@" 工作站； =D?@ 气化室温 !"" F ， 检测室温 @"" !1 进样针。色谱条件： 采用程序升温， 通过 <CB55?><@" 工作站控制。 升 !G" F； 温过程为初温 %& F， 保持 % 7+)， 再以 @" F H 7+) 的速度升 到 G" F， 保持 ! 7+)， 然后以 & F H 7+) 的速度升到 $" F。 载气为高纯氮， 柱头压为 A&:" IJ0 （ 电子压力控制 采用分流进样， 进样 系统控制） ， 载气流速 @$:&A K7 H L； 量 %" !1， 分流比 @M@"； 尾吹气流量为 %" L 后开始吹扫， %& 71 H 7+) 。 外 标 法 定 量 ， N 种物质的检出限均高于 直线拟合回归系数均大于 $AP。 @ !O H C， !"# 样本采集 工艺流程见图 @。 原水 Q 水厂日供水量为 %"E@"N 7%， 浊度为 !R@! ;QS， （QT< ） 6. 值为 A:ARG:#，总有机碳 为 !R& 7O H C， 高 锰 酸 盐 指 数 为 !:GRG:" 7O H C， 氨氮为 N N 藻类计数为 !NAE@" RG!&E@" 个 H C。 ":"#R":NA 7O H C，
预加氯 NR& 7O H C 补氯 @R! 7O H C ， 加氨约 @ 7O H C
表!
!""% 年 % 、 N 月 Q 水厂各工艺出水三卤甲烷前体物浓度
（!O H C）
水样 原水 预氯化出水 沉淀出水 滤后水 出厂水 原水 预氯化出水 沉淀出水 滤后水 出厂水
时间 （月）
<.<1%
前体物
<.D,<1!
为了评价该方法的准确度和精密度，测定了加标 相对标准偏差及对应的检出限和 & !D E F 时的回收率、 定量下限。 一氯乙酸 （@LGG ） 、 二氯乙酸 （ZLGG） 、 三氯 乙酸 （?LGG） 、 一溴乙酸 （@[GG） 、 二溴乙酸 （Z[GG） 的回 收率分别为 <!%:&HJ ， CH:&"J， $<:&%J， $H:>#J， <<<:$HJ， ^<"_ 均在美国标准方法 规定的回收率 （<""b%"J） 范围内； 相 对标准偏差分别为 #:!%J， %:C"J， >:&<J， &:C#J， %:CCJ； 检 出 限 分 别 为 !:!H% 、 ":"C"、 ":"!"、 ":!H$、 ":"%" !D E F； 定量下限分别为 H:>$$、 ":!&"、 ":"#H、 ":$!<、 ":<"" !D E F。 ABABC 三 卤 甲 烷 形 成 潜 能 （2,+301-7/230)/ O-,702+-) ?.@AB） 可以间接代表水中三卤甲烷前体 6-2/)2+01 ， 物， 水样前处理方法同卤乙酸形成潜能测定。 三卤甲烷测定采用顶空进样气相色谱法， 三卤甲烷 标准物质 （L.L1%、 购自国家 L.[,L1!、 L.[,!L1 和 L.[,%） 标准物质研究中心。 采用日本岛津公司生产的带 ;+#% 电
# 结果与讨论 #"! 各工艺流程中 Q.UVJ 的变化 只对 %、 @—! 月未对三卤甲烷进行测定， N 月的样 品进行了测定。由表 @ 可见， %、 N 月份原水中 Q.UVJ 浓度分别为 @&:"@、 出厂水中的 Q.UVJ 分 %$:G% !O H C， 别为 @%:G&、 去除率分别为 A:A%P ， @%:N! !O H C， ##:%@P 。 尽管 N 月份原水 Q.UVJ 浓度是 % 月份的 !:#& 倍， 但 出厂水 Q.UVJ 水平很相近，说明现有常规给水处理 工艺对 Q.UVJ 负荷有一定的缓冲作用， 出水 Q.UVJ 相对稳定。原水和出厂水中均检出了 <.<1%、 <.D,<1!、 <.D,!<1 的前体物，其中三氯甲烷前体物的浓度均最
;0‘. 和 #C:< D a.!B‘> 溶于 < F 高纯水中形成缓冲溶 液， 取 > 71 该缓冲溶液加入水样中； （%） 向水样中加入 （> ） 加 ;0L1‘ 溶液，使水样中氯的投加量为 !" 7D E F； 盖后， 将水样放入 （!"b":& ） 在避光 c 的生化培养箱中， 条件下放置 H! 3； （&） 用硫代硫酸钠终止反应。 然后， 采 用微萃取气相色谱法测定 .GGN 的浓度， 内标法定量， 具体方法及测定条件可参见文献^>_ 。
A 材料与方法 ABA 消毒副产物前体物测定方法 ABABA 卤 乙 酸 形 成 潜 能 （301-0M/2+M 0M+PN O-,702+-) 6-2/)2+01， .GGAB） 可以间接代表水中 .GGN 前体物，
测定的是在高投氯量和长时间反应条件下水样中能 够生成的 .GGN 的量，但并不能完全等同于 .GGN 前 体物， 只能是一个较为接近的值^>_。 水 样 前 处 理 参 照 美 国 标 准 方 法 ^<"_ ， 具体步骤为： （< ） 取 !"" 71 水样， 放入 !&" 71 的棕色磨口玻璃瓶中，
清水池
图!
Q 水厂常规工艺流程示意图
于 !""% 年 @—N 月， 用 !&" 71 磨口玻璃瓶采集 Q 水厂水样， 包括原水 、 预氯化后出水、 沉淀出水、 滤后 水 和 出 厂 水 。 采 样 前 ， 玻 璃 瓶 中 预 先 加 入 ":@P 的 以中和水样中的余氯。 每月采样 @ 次， 共 ;0!5!T% 溶液， 采水样 !" 件。
作者单位： （广 东 广 州 &<"""# ） ； <: 广 州 大 学 土 木 工 程 学 院 市 政 工 程 系 （北京 <"""C> ） !: 清华大学环境科学与工程系 ， 女， 副教授， 博士， 从事饮用水水质安全性研究。 作者简介： 周鸿 （<$H<W）
N%N ・ ・
环境与健康杂志 !""Байду номын сангаас 年 $ 月第 !% 卷第 & 期
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N
高。 <.D,% 在各工艺流程中均未检出。
#"#
各工艺流程中 .BBL 前体物的变化 原 水 和 各 工 艺 出 水 中 均 检 出 =<BB 前 体 物 和
原水
混合井
平流式沉淀池
煤砂双层滤池
微污染水源水中的有机物与净水处理过程中投加 的消毒剂反应会产生消毒副产物
^<W%_
用 稀 盐 酸 将 6. 值 调 至 H ； （! ） 称 取 <<:H D 分 析 纯
， 饮用水中最常检
^>W$_
出的消毒副产物是三卤甲烷和卤乙酸 （.GGN） ， 其高 致癌风险或致突变、 致畸变作用已得到流行病学证实 ^&_。 可以和消毒剂反应生成消毒副产物的有机物即为消毒 副产物的前体物，这个指标可以表示水体中消毒副产 物的潜在危险程度， 即在较高消毒剂投加量和较长反应 时间下可能与消毒剂反应的有机物的量。笔者选取北 方某市以地表水为水源的 ? 水厂为研究对象，研究常 规水处理工艺对三卤甲烷和 .GGN 前体物的去除特性。
摘要： 目的 研究某市常规给水处理工艺对消毒副产物前体物的去除特性。方法 !""% 年 < — > 月， 采用气相色谱法 预氯化出水、 沉淀出水、 滤后水、 出厂水中的三卤甲烷和卤乙酸前体物浓度。结果 测定 ? 水厂原水、 能 （.GGAB） 为 #<:H$IHC:H! !D E F， 该工艺对原水 .GGAB 的平均去除率为 >>:<%J。结论 和消毒副产物生成能力， 从而为进一步控制消毒副产物的形成打下理论基础。 关键词： 水； 消毒； 三卤甲烷； 卤乙酸 中图分类号： K<!%:& 文献标识码： G
前体物
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某市常规水处理工艺对消毒副产物前体物的去除
周鸿 <， 陈超 !， 张晓健 !
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水样 原水 预氯化出水 沉淀出水 滤后水 出厂水 原水 预氯化出水 沉淀出水 滤后水 出厂水
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# 结果与讨论 #"! 各工艺流程中 Q.UVJ 的变化 只对 %、 @—! 月未对三卤甲烷进行测定， N 月的样 品进行了测定。由表 @ 可见， %、 N 月份原水中 Q.UVJ 浓度分别为 @&:"@、 出厂水中的 Q.UVJ 分 %$:G% !O H C， 别为 @%:G&、 去除率分别为 A:A%P ， @%:N! !O H C， ##:%@P 。 尽管 N 月份原水 Q.UVJ 浓度是 % 月份的 !:#& 倍， 但 出厂水 Q.UVJ 水平很相近，说明现有常规给水处理 工艺对 Q.UVJ 负荷有一定的缓冲作用， 出水 Q.UVJ 相对稳定。原水和出厂水中均检出了 <.<1%、 <.D,<1!、 <.D,!<1 的前体物，其中三氯甲烷前体物的浓度均最
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A 材料与方法 ABA 消毒副产物前体物测定方法 ABABA 卤 乙 酸 形 成 潜 能 （301-0M/2+M 0M+PN O-,702+-) 6-2/)2+01， .GGAB） 可以间接代表水中 .GGN 前体物，
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高。 <.D,% 在各工艺流程中均未检出。
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各工艺流程中 .BBL 前体物的变化 原 水 和 各 工 艺 出 水 中 均 检 出 =<BB 前 体 物 和
原水
混合井
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微污染水源水中的有机物与净水处理过程中投加 的消毒剂反应会产生消毒副产物
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用 稀 盐 酸 将 6. 值 调 至 H ； （! ） 称 取 <<:H D 分 析 纯
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出的消毒副产物是三卤甲烷和卤乙酸 （.GGN） ， 其高 致癌风险或致突变、 致畸变作用已得到流行病学证实 ^&_。 可以和消毒剂反应生成消毒副产物的有机物即为消毒 副产物的前体物，这个指标可以表示水体中消毒副产 物的潜在危险程度， 即在较高消毒剂投加量和较长反应 时间下可能与消毒剂反应的有机物的量。笔者选取北 方某市以地表水为水源的 ? 水厂为研究对象，研究常 规水处理工艺对三卤甲烷和 .GGN 前体物的去除特性。
摘要： 目的 研究某市常规给水处理工艺对消毒副产物前体物的去除特性。方法 !""% 年 < — > 月， 采用气相色谱法 预氯化出水、 沉淀出水、 滤后水、 出厂水中的三卤甲烷和卤乙酸前体物浓度。结果 测定 ? 水厂原水、 能 （.GGAB） 为 #<:H$IHC:H! !D E F， 该工艺对原水 .GGAB 的平均去除率为 >>:<%J。结论 和消毒副产物生成能力， 从而为进一步控制消毒副产物的形成打下理论基础。 关键词： 水； 消毒； 三卤甲烷； 卤乙酸 中图分类号： K<!%:& 文献标识码： G
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