去除水中三卤甲烷的研究进展
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源化利用。
第 １１ 期
陈超，等：去除水中三卤甲烷的研究进展
３２．１％。 但在树脂吸附过程中，一些共存的有机微污染物会争
夺低 分 子 量 腐 植 酸 的 吸 附 位， 降 低 ＮＯＭ 的 去 除 效 率 ［１６］ 。
Ｓｈａｏｇａｎｇ Ｌｉｕ 等 ［１７］ 评价了商用树脂 Ｄｏｗｅｘ Ｏｐｔｉｐｏｒｅ Ｌ－４９３ 对水
气，即 ＴＨＭｓ 的后去除，由于其简单的机理、较低的运行成本而
备受关注。 Ｓａｅｉｄｅｈ Ｍｉｒｚａｅｉ ［９］ 等研究采用扩散曝气法去除水中
ＴＨＭｓ，总 ＴＨＭｓ 的去除率在在 ４ ℃ 时可达到 ５０％，２０ ℃ 时可达
到 ７０％。 同时研究表明，通过曝气去除 ＴＨＭｓ 对于控制高 ＤＯＣ
处理水和水龄超过 ２４ ｈ 的配水系统中这些消毒副产物的浓度
体 ［６］ ，一些研究综述了消除 ＴＨＭ 前体的方法 ［７－８］ ，然而，形成的
三卤甲烷仍然对人类健康和环境构成较大威胁，需要及时进行
处理。 本文旨在总结已形成的三卤甲烷的控制和去除方法，为
三卤甲烷的风险控制提供支撑。
１ 水中三卤甲烷的去除方法
１．１ 曝气法
与前体去除工艺或替代消毒剂的引入相比， 净化水的曝
的微生物出现老化，但生物膜脱落不明显。 生物活性炭滤池对
受污染饮用水的空床接触时间时间推荐为 ３０ ｍｉｎ 左右，对去除
水中 ＴＨＭｓ 较为有效。
近年来，将生物过滤技术应用于污染废气的处理越来越受
到人们的关注。 利用生物滤池系统处理高流量、低 ＶＯＣ 气体的
研究越来越多 ［２６－２７］ 。 研究者 ［２８］ 报道生物滤池可以降解 ＴＨＭｓ，
ＤＣＢＭ 从工业排放到环境中。 ＴＨＭｓ 可通过口服、吸入、皮肤吸
收等不同途径进入人体 ［２］ 。 由于其潜在的致癌性，它可以严重
威胁人类健康。 长期接触三卤甲烷可能会导致多种不利影响，
如胃肠道癌症，也会对生殖系统产生不利影响 ［３］ 。 美国环境保
护署将饮用水中总三卤甲烷最高允许水平定为 ８０ μｇ ／ Ｌ。
３．Ｊｉａｎｇｙｉｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｊｉａｎｇｙｉｎ ２１４４００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ ａｒｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｂｙ －ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ，
为了减轻健康风险，去除水中三卤甲烷势在必行，研究者
已进行了许多尝试来控制 ＴＨＭｓ。 有三种降低 ＴＨＭｓ 浓度的策
略，包括增强 ＴＨＭｓ 前体的去除，使用替代消毒剂防止 ＴＨＭｓ 的
形成以及 ＴＨＭｓ 形成后的去除。 消毒前去除 ＤＢＰｓ 前体是有效
的方 法 ［４－５］ ， 天 然 有 机 物 和 藻 源 有 机 物 都 是 ＴＨＭｓ 的 重 要 前
关键词：消毒副产物；三卤甲烷；去除效率；控制技术
中图分类号：Ｘ７０３．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２１）１１－００６４－０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ Ｒｅｍｏｖａｌ ｆｒｏｍ Ｗａｔｅｒ
Ｃｈｅｎ Ｃｈａｏ １ ，Ｃｈｅｎｇ Ｓｈｉ ２ ，Ｑｉａｎ Ｙｕｔｉｎｇ ３ ，Ｓｕｎ Ｈｏｎｇｆａｎｇ ２∗
求低、生物过滤器使用寿命长、环境运行安全等。 因此，生物滤
池在去除低浓度污染物方面既高效又经济。 生物活性炭滤池
的去除机理包括吸附和生物降解。 Ｊｉｅ－Ｃｈｕｎｇ Ｌｏｕ ［２５］ 研究探讨
使用生物活性炭滤池来减少水厂处理后饮用水中三卤甲烷的
量，生物活性炭滤池有效地去除了 ＴＨＭｓ。 生物活性炭滤池中
性炭是去除 ＴＨＭｓ 分子的有效吸附剂 ［１３］ 。 Ｙａｋｏｕｔ Ｓ Ｍ ［１４］ 开发
了一种吸附 ／ 光降解混合工艺去除水溶液中 ＴＨＭｓ 方法，采用橄
榄石炭 对 水 溶 液 中 的 ＴＨＭｓ 进 行 吸 附， 在 ｐＨ 值 为 ２ 时 达 到
ＴＨＭｓ 的最大吸附量 １０ ｇ ／ Ｌ。
近年来，高分子树脂因其成本低、孔隙率高、比表面积大、
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｂｙｐｒｏｄｕｃｔｓ；ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ；ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
２０ 世纪 ７０ 年代，饮用水中首次检测到三卤甲烷（ ＴＨＭｓ） ，
ＴＨＭｓ 包括氯仿（ ＴＣＭ） 、一溴二氯甲烷（ ＢＤＣＭ） 、二溴一氯甲烷
３．江阴市环境监测站，江苏 江阴 ２１４４００）
摘要：三卤甲烷是饮用水氯化消毒中最普遍的消毒副产物之一，可通过不同途径进入人体，而长期接触三卤甲烷可能会导致多种不利影
响，去除水中三卤甲烷具有重要价值。 文章总结了各类工艺在去除三卤甲烷时的优势与特点，指出了各工艺在运行效率及应用成本上
存在的不足，并提出了今后去除三卤甲烷研究方向。
生物过滤是一种利用微生物将水溶性挥发性有机物转化
为无害副产品的生物过程。 在好氧条件下，许多水溶性挥发性
有机物的降解产物通常是 ＣＯ２ 和水蒸气。 这个过程被认为是
比传统的热破坏技术 “ 更环保” 的技术，因为它消耗较少的能
源且不产生有害的空气污染物。 与现有的控制技术相比，生物
过滤技术具有许多潜在的优势，如安装和运行成本低、维护要
（ ＤＢＣＭ） 和溴仿（ ＴＢＭ） ，ＴＨＭｓ 是饮用水氯化消毒中最普遍的
消毒副产物（ ＤＢＰｓ） ，ＴＨＭｓ 约占美国 １２ 家饮用水处理厂报告
的卤代 ＤＢＰｓ 的 １３．７％ ［１］ 。 此外，空气排放、地表水排放、地下
注入和陆地排放是除消毒以外的三卤甲烷来源。 美国环境保
护署的有毒物质排放清单报告，２０１７ 年， 约有 ７９ 万磅 ＣＦ 和
生物处理法去除挥发性有机化合物的方式相对于物理和
化学技术具有某些优势，包括低成本、有效性、更高的安全性和
环保性 ［２３］ 。 微生物降解氯仿既发生在厌氧条件下也发生在好
氧条件下，这是以氯仿为碳源和能源的共代谢过程。 烷烃、碳
氢化合物和氨基被用作生长基质，通过微生物产生的酶的活性
来支持氯仿共代谢 ［２４］ 。
和三溴甲烷，模拟实验对三氯甲烷和三溴甲烷的平均吸附效率
分别为 ３４．４％ ～ ９３．１％和 ４１．９％ ～ ９４．７％。 Ａｌｓｈａｒａａ Ａ 等 ［２２］ 以辣
木种子为 生 物 吸 附 剂， 对 水 样 中 的 ＴＨＭｓ 进 行 了 去 除 研 究，
ＴＨＭｓ 的去除效率为 １１４ ｍｇ ／ ｇ。
１．３ 微生物降解
山 东 化 工
ＳＨＡＮＤＯＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０２１ 年第 ５０ 卷
· ６４·
去除水中三卤甲烷的研究进展
陈超１ ，程士２ ，钱玉亭３ ，孙红芳２∗
（１．江苏源远检测科技有限公司，江苏 江阴 ２１４４００；
２．南京大学 环境学院 污染控制与资源化研究国家重点实验室，江苏 南京 ２１００２３；
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ．Ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ａｒｅ ｒｅｍａｒｋｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ ｒｅｍｏｖａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．
总去除率在 ７％到 ２４％之间，氯仿去除率在 １３％到 ４３％之间，这
证实了氨氧化细菌能够转化 ＴＨＭｓ。
由于 ＴＨＭｓ 是一种疏水性化合物，它们不能很好地与水混
机化合物排放法规，清洁法修正案有助于新工艺的发展以及促
进开发出达到更严格排放水平的技术。
１．２ 吸附法
由于吸附法成本低，模型简单，被认为是一种经济的去除
废水中 ＴＨＭｓ 的方法 ［１１］ 。 吸附法已被证明是一种更有效和更
具成本效益的去除许多污染物方法 ［１２］ ，吸附 ＴＨＭｓ 的吸附剂有
颗粒活性炭、粉末活性炭、离子交换树脂和碳纳米管等，其中活
（１．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｙｕａｎｙｕａｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉａｎｇｙｉｎ ２１４４００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ
Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｒｅｕｓｅ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００２３，Ｃｈｉｎａ；
性能且价格低廉。 Ｃｕｎｈａ Ｇ Ｃ ［１９］ 等进一步开展了腐殖质作为吸
附剂时 ＴＨＭｓ 在固定床柱上吸附的实验，ＴＨＭｓ 提取率在 ４５．９％
到 ９０．１％之间，腐殖质基吸附剂可以通过热解吸技术循环多次
使用，该技术提高了吸附性能，降低了成本并减少了废物产生。
Ｄｉ Ｚｈａｎｇ ［２０］ 等评价了茶叶酿造过程中饮用水中 ＤＢＰｓ 的去除效
易再生、吸附能力强等优点，成为一种日益流行的吸附材料。
阴离子交换树脂吸附法是一种很有前途的水处理方法，比较经
济，容易再生。 通过与水充分接触的树脂处理可以有效地去除
ＮＯＭ ［５］ 。 Ｘｉｕｗｅｎ Ｌｉ ［１５］ 等研究了阴离子交换树脂与氯化联合处
理饮用水的效果，发现 Ｄ２０５，Ｄ２１３ 和 ＮＤＭＰ －３ 在降低 ＤＢＰｓ 方
中 ＴＨＭｓ 的去除效果，优于 ＩＲ１２０、ＩＲＣ７４８ 和粉末活性炭。 Ｌ －
４９３ 对 ＣＨＣｌ ３ 、ＣＨＢｒＣｌ ２ 、ＣＨＢｒ ２ Ｃｌ 和 ＣＨＢｒ ３ 的最大吸附量分别为
２２８．６，２４７．３，２５０．６ 和 ２５３．７μｇ ／ ｇ。 Ｌ－４９３ 树脂易再生，可降解并
可使用 ０．１ ｍｏｌ ／ Ｌ ＮａＯＨ 回收。
果。 ＴＨＭｓ 在茶叶酿造过程中主异可能与发酵程度有关。 茶的发酵程度越
高，越容易发酵吸附部位，茶叶发酵后表面变粗糙、中空、海绵
状，ＤＢＰｓ 的去除率变高。
不同 的 农 业 废 弃 物 也 被 用 作 吸 附 剂 来 去 除 污 染 物。
Ａｄｅｒｏｎｋｅ Ａｄｅｔｕｔｕ Ｏｋｏｙａ ［２１］ 等用辣木籽壳活性炭去除三氯甲烷
ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｅｎｔｅｒ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｙｓ． Ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｏ ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ ｍａｙ ｌｅａｄ ｔｏ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ａｄｖｅｒｓｅ
ｅｆｆｅｃｔｓ， ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｖａｌｕｅ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ ｆｒｏｍ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ
面比 Ｍ８０ 有更高的效率，ＴＨＭｓ 含量分别下降了 ４２．７％，３７．６％，
收稿日期：２０２１－０３－０５
基金项目介：南京大学博士创新创意研究计划（ 项目编号 ＣＸＣＹ１８－２０）
作者简介：陈超（１９８５—） ，本科，主要从事环境监测工作和研究；通信作者：孙红芳，女，博士研究生，主要从事高盐有机废水资
Ｃｕｎｈａ Ｇ Ｃ 等 ［１８］ 评估了间歇和固定床柱系统的性能，分别
使用天然腐殖质和固定在硅酸钠上的腐殖质吸附供水系统中
的 ＴＨＭｓ。 前 ５ ｍｉｎ 的去除率超过 ５０％，吸附平衡在 ２４０ ｍｉｎ 内
达到，在间歇实验中去除率为 ７４．６％ ～ ８３．２％，在柱优化试验中
可达 ９９．７％的去除率。 这表明腐殖质对 ＴＨＭｓ 具有良好的吸附
不是一个 可 行 的 方 案； 解 决 方 案 是 将 曝 气 装 置 安 装 在 配 水
终点。
另外，通过煮沸水，水解和挥发可减少总 ＴＨＭｓ，ＴＨＭｓ 的去
除主要是通过挥发 ［１０］ 。 曝气的工艺可能是最环保的，但在气相
中排放的挥发性化合物没有得到处理。 为了进一步减少空气
污染，１９９０ 年《 清洁空气法》 修正案制定了更加严格的挥发性有
第 １１ 期
陈超，等：去除水中三卤甲烷的研究进展
３２．１％。 但在树脂吸附过程中，一些共存的有机微污染物会争
夺低 分 子 量 腐 植 酸 的 吸 附 位， 降 低 ＮＯＭ 的 去 除 效 率 ［１６］ 。
Ｓｈａｏｇａｎｇ Ｌｉｕ 等 ［１７］ 评价了商用树脂 Ｄｏｗｅｘ Ｏｐｔｉｐｏｒｅ Ｌ－４９３ 对水
气，即 ＴＨＭｓ 的后去除，由于其简单的机理、较低的运行成本而
备受关注。 Ｓａｅｉｄｅｈ Ｍｉｒｚａｅｉ ［９］ 等研究采用扩散曝气法去除水中
ＴＨＭｓ，总 ＴＨＭｓ 的去除率在在 ４ ℃ 时可达到 ５０％，２０ ℃ 时可达
到 ７０％。 同时研究表明，通过曝气去除 ＴＨＭｓ 对于控制高 ＤＯＣ
处理水和水龄超过 ２４ ｈ 的配水系统中这些消毒副产物的浓度
体 ［６］ ，一些研究综述了消除 ＴＨＭ 前体的方法 ［７－８］ ，然而，形成的
三卤甲烷仍然对人类健康和环境构成较大威胁，需要及时进行
处理。 本文旨在总结已形成的三卤甲烷的控制和去除方法，为
三卤甲烷的风险控制提供支撑。
１ 水中三卤甲烷的去除方法
１．１ 曝气法
与前体去除工艺或替代消毒剂的引入相比， 净化水的曝
的微生物出现老化，但生物膜脱落不明显。 生物活性炭滤池对
受污染饮用水的空床接触时间时间推荐为 ３０ ｍｉｎ 左右，对去除
水中 ＴＨＭｓ 较为有效。
近年来，将生物过滤技术应用于污染废气的处理越来越受
到人们的关注。 利用生物滤池系统处理高流量、低 ＶＯＣ 气体的
研究越来越多 ［２６－２７］ 。 研究者 ［２８］ 报道生物滤池可以降解 ＴＨＭｓ，
ＤＣＢＭ 从工业排放到环境中。 ＴＨＭｓ 可通过口服、吸入、皮肤吸
收等不同途径进入人体 ［２］ 。 由于其潜在的致癌性，它可以严重
威胁人类健康。 长期接触三卤甲烷可能会导致多种不利影响，
如胃肠道癌症，也会对生殖系统产生不利影响 ［３］ 。 美国环境保
护署将饮用水中总三卤甲烷最高允许水平定为 ８０ μｇ ／ Ｌ。
３．Ｊｉａｎｇｙｉｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｊｉａｎｇｙｉｎ ２１４４００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ ａｒｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｂｙ －ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ，
为了减轻健康风险，去除水中三卤甲烷势在必行，研究者
已进行了许多尝试来控制 ＴＨＭｓ。 有三种降低 ＴＨＭｓ 浓度的策
略，包括增强 ＴＨＭｓ 前体的去除，使用替代消毒剂防止 ＴＨＭｓ 的
形成以及 ＴＨＭｓ 形成后的去除。 消毒前去除 ＤＢＰｓ 前体是有效
的方 法 ［４－５］ ， 天 然 有 机 物 和 藻 源 有 机 物 都 是 ＴＨＭｓ 的 重 要 前
关键词：消毒副产物；三卤甲烷；去除效率；控制技术
中图分类号：Ｘ７０３．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２１）１１－００６４－０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ Ｒｅｍｏｖａｌ ｆｒｏｍ Ｗａｔｅｒ
Ｃｈｅｎ Ｃｈａｏ １ ，Ｃｈｅｎｇ Ｓｈｉ ２ ，Ｑｉａｎ Ｙｕｔｉｎｇ ３ ，Ｓｕｎ Ｈｏｎｇｆａｎｇ ２∗
求低、生物过滤器使用寿命长、环境运行安全等。 因此，生物滤
池在去除低浓度污染物方面既高效又经济。 生物活性炭滤池
的去除机理包括吸附和生物降解。 Ｊｉｅ－Ｃｈｕｎｇ Ｌｏｕ ［２５］ 研究探讨
使用生物活性炭滤池来减少水厂处理后饮用水中三卤甲烷的
量，生物活性炭滤池有效地去除了 ＴＨＭｓ。 生物活性炭滤池中
性炭是去除 ＴＨＭｓ 分子的有效吸附剂 ［１３］ 。 Ｙａｋｏｕｔ Ｓ Ｍ ［１４］ 开发
了一种吸附 ／ 光降解混合工艺去除水溶液中 ＴＨＭｓ 方法，采用橄
榄石炭 对 水 溶 液 中 的 ＴＨＭｓ 进 行 吸 附， 在 ｐＨ 值 为 ２ 时 达 到
ＴＨＭｓ 的最大吸附量 １０ ｇ ／ Ｌ。
近年来，高分子树脂因其成本低、孔隙率高、比表面积大、
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｂｙｐｒｏｄｕｃｔｓ；ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ；ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
２０ 世纪 ７０ 年代，饮用水中首次检测到三卤甲烷（ ＴＨＭｓ） ，
ＴＨＭｓ 包括氯仿（ ＴＣＭ） 、一溴二氯甲烷（ ＢＤＣＭ） 、二溴一氯甲烷
３．江阴市环境监测站，江苏 江阴 ２１４４００）
摘要：三卤甲烷是饮用水氯化消毒中最普遍的消毒副产物之一，可通过不同途径进入人体，而长期接触三卤甲烷可能会导致多种不利影
响，去除水中三卤甲烷具有重要价值。 文章总结了各类工艺在去除三卤甲烷时的优势与特点，指出了各工艺在运行效率及应用成本上
存在的不足，并提出了今后去除三卤甲烷研究方向。
生物过滤是一种利用微生物将水溶性挥发性有机物转化
为无害副产品的生物过程。 在好氧条件下，许多水溶性挥发性
有机物的降解产物通常是 ＣＯ２ 和水蒸气。 这个过程被认为是
比传统的热破坏技术 “ 更环保” 的技术，因为它消耗较少的能
源且不产生有害的空气污染物。 与现有的控制技术相比，生物
过滤技术具有许多潜在的优势，如安装和运行成本低、维护要
（ ＤＢＣＭ） 和溴仿（ ＴＢＭ） ，ＴＨＭｓ 是饮用水氯化消毒中最普遍的
消毒副产物（ ＤＢＰｓ） ，ＴＨＭｓ 约占美国 １２ 家饮用水处理厂报告
的卤代 ＤＢＰｓ 的 １３．７％ ［１］ 。 此外，空气排放、地表水排放、地下
注入和陆地排放是除消毒以外的三卤甲烷来源。 美国环境保
护署的有毒物质排放清单报告，２０１７ 年， 约有 ７９ 万磅 ＣＦ 和
生物处理法去除挥发性有机化合物的方式相对于物理和
化学技术具有某些优势，包括低成本、有效性、更高的安全性和
环保性 ［２３］ 。 微生物降解氯仿既发生在厌氧条件下也发生在好
氧条件下，这是以氯仿为碳源和能源的共代谢过程。 烷烃、碳
氢化合物和氨基被用作生长基质，通过微生物产生的酶的活性
来支持氯仿共代谢 ［２４］ 。
和三溴甲烷，模拟实验对三氯甲烷和三溴甲烷的平均吸附效率
分别为 ３４．４％ ～ ９３．１％和 ４１．９％ ～ ９４．７％。 Ａｌｓｈａｒａａ Ａ 等 ［２２］ 以辣
木种子为 生 物 吸 附 剂， 对 水 样 中 的 ＴＨＭｓ 进 行 了 去 除 研 究，
ＴＨＭｓ 的去除效率为 １１４ ｍｇ ／ ｇ。
１．３ 微生物降解
山 东 化 工
ＳＨＡＮＤＯＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０２１ 年第 ５０ 卷
· ６４·
去除水中三卤甲烷的研究进展
陈超１ ，程士２ ，钱玉亭３ ，孙红芳２∗
（１．江苏源远检测科技有限公司，江苏 江阴 ２１４４００；
２．南京大学 环境学院 污染控制与资源化研究国家重点实验室，江苏 南京 ２１００２３；
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ．Ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ａｒｅ ｒｅｍａｒｋｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ ｒｅｍｏｖａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．
总去除率在 ７％到 ２４％之间，氯仿去除率在 １３％到 ４３％之间，这
证实了氨氧化细菌能够转化 ＴＨＭｓ。
由于 ＴＨＭｓ 是一种疏水性化合物，它们不能很好地与水混
机化合物排放法规，清洁法修正案有助于新工艺的发展以及促
进开发出达到更严格排放水平的技术。
１．２ 吸附法
由于吸附法成本低，模型简单，被认为是一种经济的去除
废水中 ＴＨＭｓ 的方法 ［１１］ 。 吸附法已被证明是一种更有效和更
具成本效益的去除许多污染物方法 ［１２］ ，吸附 ＴＨＭｓ 的吸附剂有
颗粒活性炭、粉末活性炭、离子交换树脂和碳纳米管等，其中活
（１．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｙｕａｎｙｕａｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉａｎｇｙｉｎ ２１４４００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ
Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｒｅｕｓｅ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００２３，Ｃｈｉｎａ；
性能且价格低廉。 Ｃｕｎｈａ Ｇ Ｃ ［１９］ 等进一步开展了腐殖质作为吸
附剂时 ＴＨＭｓ 在固定床柱上吸附的实验，ＴＨＭｓ 提取率在 ４５．９％
到 ９０．１％之间，腐殖质基吸附剂可以通过热解吸技术循环多次
使用，该技术提高了吸附性能，降低了成本并减少了废物产生。
Ｄｉ Ｚｈａｎｇ ［２０］ 等评价了茶叶酿造过程中饮用水中 ＤＢＰｓ 的去除效
易再生、吸附能力强等优点，成为一种日益流行的吸附材料。
阴离子交换树脂吸附法是一种很有前途的水处理方法，比较经
济，容易再生。 通过与水充分接触的树脂处理可以有效地去除
ＮＯＭ ［５］ 。 Ｘｉｕｗｅｎ Ｌｉ ［１５］ 等研究了阴离子交换树脂与氯化联合处
理饮用水的效果，发现 Ｄ２０５，Ｄ２１３ 和 ＮＤＭＰ －３ 在降低 ＤＢＰｓ 方
中 ＴＨＭｓ 的去除效果，优于 ＩＲ１２０、ＩＲＣ７４８ 和粉末活性炭。 Ｌ －
４９３ 对 ＣＨＣｌ ３ 、ＣＨＢｒＣｌ ２ 、ＣＨＢｒ ２ Ｃｌ 和 ＣＨＢｒ ３ 的最大吸附量分别为
２２８．６，２４７．３，２５０．６ 和 ２５３．７μｇ ／ ｇ。 Ｌ－４９３ 树脂易再生，可降解并
可使用 ０．１ ｍｏｌ ／ Ｌ ＮａＯＨ 回收。
果。 ＴＨＭｓ 在茶叶酿造过程中主异可能与发酵程度有关。 茶的发酵程度越
高，越容易发酵吸附部位，茶叶发酵后表面变粗糙、中空、海绵
状，ＤＢＰｓ 的去除率变高。
不同 的 农 业 废 弃 物 也 被 用 作 吸 附 剂 来 去 除 污 染 物。
Ａｄｅｒｏｎｋｅ Ａｄｅｔｕｔｕ Ｏｋｏｙａ ［２１］ 等用辣木籽壳活性炭去除三氯甲烷
ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｅｎｔｅｒ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｙｓ． Ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｏ ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ ｍａｙ ｌｅａｄ ｔｏ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ａｄｖｅｒｓｅ
ｅｆｆｅｃｔｓ， ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｖａｌｕｅ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ ｆｒｏｍ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ
面比 Ｍ８０ 有更高的效率，ＴＨＭｓ 含量分别下降了 ４２．７％，３７．６％，
收稿日期：２０２１－０３－０５
基金项目介：南京大学博士创新创意研究计划（ 项目编号 ＣＸＣＹ１８－２０）
作者简介：陈超（１９８５—） ，本科，主要从事环境监测工作和研究；通信作者：孙红芳，女，博士研究生，主要从事高盐有机废水资
Ｃｕｎｈａ Ｇ Ｃ 等 ［１８］ 评估了间歇和固定床柱系统的性能，分别
使用天然腐殖质和固定在硅酸钠上的腐殖质吸附供水系统中
的 ＴＨＭｓ。 前 ５ ｍｉｎ 的去除率超过 ５０％，吸附平衡在 ２４０ ｍｉｎ 内
达到，在间歇实验中去除率为 ７４．６％ ～ ８３．２％，在柱优化试验中
可达 ９９．７％的去除率。 这表明腐殖质对 ＴＨＭｓ 具有良好的吸附
不是一个 可 行 的 方 案； 解 决 方 案 是 将 曝 气 装 置 安 装 在 配 水
终点。
另外，通过煮沸水，水解和挥发可减少总 ＴＨＭｓ，ＴＨＭｓ 的去
除主要是通过挥发 ［１０］ 。 曝气的工艺可能是最环保的，但在气相
中排放的挥发性化合物没有得到处理。 为了进一步减少空气
污染，１９９０ 年《 清洁空气法》 修正案制定了更加严格的挥发性有