不同水消毒工艺中消毒副产物生成势的变化规律
自来水处理过程中的加氯消毒副产物和控制方法
自来水处理过程中的加氯消毒副产物和控制方法发布时间：2021-12-15T06:24:07.006Z 来源：《福光技术》2021年20期作者：蒋晓[导读] 氯消毒是自来水处理的重要手段，本文简要介绍了自来水氯消毒副产物的概念、分类、形成过程。
详细论述了氯消毒副产物的控制方法。
沭阳县城乡水务发展有限公司摘要：氯消毒是自来水处理的重要手段，本文简要介绍了自来水氯消毒副产物的概念、分类、形成过程。
详细论述了氯消毒副产物的控制方法。
关键词：氯消毒；自来水；副产物；控制方法引言1902年，比利时在水处理工艺过滤前首次使用了氯化石灰，这被普遍认为是饮用水氯消毒技术的开始。
1905年，英国伦敦首次在公共供水系统中采用连续加氯消毒技术。
1908年，美国芝加哥首次使用次氯酸钠消毒技术。
随后，氯消毒技术得到了广泛应用并不断发展完善，水传播疾病得到了有效控制，进而改善饮用水水质，保障了人们的用水安全。
一百多年来，世界范围内的许多学者对氯消毒机理展开了广泛而深入的研究，如何克服由于氯消毒所带来的不利影响和危害也成为广大饮用水者所关心的问题之一。
1氯消毒副产物介绍1.1氯消毒副产物的概念当采用消毒剂（如氯气、臭氧、二氧化氯、氯胺等）对饮用水进行消毒处理时，由于饮用水中的天然有机物（Natural Organic Matter,NOM）、人为污染物或溴/碘离子等前体物质的存在，导致两者反应生成一系列卤代化合物，称为消毒副产物（DisinfectionBy-products,DBPs）。
1.2氯消毒副产物的分类最初的饮用水DBPs主要指因氯消毒产生的副产物，随着消毒剂种类的增多，消毒方式的多样化，DBPs的涵盖范围也大大增加。
自20世纪70年代，Rook等首次证实了氯处理后的饮用水中有三卤甲烷的存在以来，得到确认的DBPs已有600多种，仅占水中DBPs总类的50%不到，其中大约有85种得到了人们一定程度的研究。
一般而言，DBPs主要分为以下四类，即三卤甲烷（Trihalomethanes，THMs）、卤乙酸（Haloaceticacids，HAAs）、卤乙腈（Haloacetonitriles，HANs）和致诱变化合物（Mutagenx，MX）。
给水消毒及消毒副产物控制研究进展
给水消毒及消毒副产物控制研究进展摘要：简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：给水消毒消毒副产物控制研究进展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于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ClO2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。
供水管网中AOC、消毒副产物的变化规律
供水管网中AOC、消毒副产物的变化规律王丽花，周鸿，张晓健，王占生(清华大学环境科学与工程系，北京100084)摘要：以西南L市的供水管网为研究对象，以可同化有机碳(AOC)、三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)为评价指标，研究了不同季节给水管网中水质的变化情况。
结果表明：三卤甲烷在管网中只受余氯的影响，其含量一般随管道长度的增加而增加；卤乙酸和AOC在管网中的变化受余氯和微生物活性的影响，其含量一般随管网延伸而先增加后减少，温度越高则下降越快。
温度和余氯是管网中控制消毒副产物和AOC浓度的重要因素。
关键词：供水管网；可同化有机碳；三卤甲烷；卤乙酸Study on Variability in AOC and Disinfection Byproduct in Water Distribution System ，WANG Zhan shengWANG Li hua ，ZHOU Hong，ZHANG Xiao jian(Dep.of Environ.Sci.and Eng.,Tsinghua Univ.,Beijing 100084,China) Abstract：Water quality variation with different seasons in water distribution system was investigated in L city,southwest of China.The assimilable organic carbon (AOC),trihalomethanes (THMs),and haloacetic acids (HAAs) were used as assessment indexes.The results show that THMs concentration is controlled by chlorine residual and is increased with the increase of pipe length.HAAs and AOC are varied based on the chlorine residual and microbial activity,and the concentration is increased firstly and then decreased with the extension of pipe net.The higher temperature results in more rapid reduction of concentration.Temperature and chlorine residual are the important factors that control the disinfection byproduct and AOC concentration.Keywords:distribution system;assimilable organic carbon (AOC);trihalomethanes (THMs);haloacetic acids (HAAs)饮用水水质对人体健康的影响主要包括两个方面：微生物风险和化学物风险。
饮用水消毒副产物
TCM TCAN MCAN DCBM
50 55 55 50
31 27 4 45
118 82 77 129
83 47 50 48
27 35 4 27
83 108 75 83
47 73 48 47
DCAN
DCP MBAN CP DBCM BCAN TCP IS TBM DBAN
55
50 50 55 65 70 60 55 65 60
四、消毒副产物的生成及控制
消毒副产物的控制
控制出水中DBPs的方法一般有三类：
一是DBPs前驱物的控制：即采取物理、化学、生物的方法去除DBPs 前驱物，常用的方法有混凝、吸附、化学氧化、膜过滤等；
二是形成过程的控制，即在消毒过程中改变消毒剂的种类、投加量或 调节消毒过程中的某些条件来降低DBPs的形成；
27
27 10 27 32 10 27 9 38 10
82
83 119 82 208 155 97 123 252 199
47
47 40 47 129 74 61 41 173 118
20
3 10 35 45 20 3 9 43 8
74
91 121 117 129 74 125 121 173 118
水中消毒副产物检测方法及生成势的控制
LOGO
主要内容
1 基本概念 消毒副产物的种类 消毒副产物的检测 消毒副产物的生成及控制
2
3 4
一、 基本概念
消毒的概念：在饮用水处理工艺中，灭活水中病体，使水的微生物
学指标满足人类健康要求的技术，称为消毒。
无机-DBPs：氯化消毒会生成对人体有害的DBPs，因此人们试图寻找一 种DBPs生成量相对较小的替代消毒剂，二氧化氯(ClO2)和臭氧(O3)被认为是 最有前途的替代消毒剂，但是ClO2及其副产物亚氯酸盐(ClO2-)和氯酸盐 (ClO3-)会影响人体造血功能；O3本身就对人体有害，且极易分解，其副产 物溴酸盐(BrO3-)也具有致癌性。
浅谈给水系统消毒方法及控制其消毒副产物措施
浅谈给水系统消毒方法及控制其消毒副产物措施摘要：在城市给水系统中，消毒是一个重要的生产环节。
消毒可以杀灭水中大部分的细菌和病毒，保证饮用水安全。
各种消毒方法有不同的适用环境，要综合考虑适用性、经济性、安全性来选择一种或多种消毒方法。
有些消毒方法还会产生对人体有害的消毒副产物。
人们在饮用水中已经检测出765种对人体有害的消毒副产物。
关于消毒副产物的研究已成为科研工作者的研究重点。
关键词：给水系统；消毒；预氧化1消毒技术在饮用水处理中的现状研究1.1液氯（或氯气）消毒目前供水系统中常用的消毒方法有氯气、臭氧、二氧化氯、氯胺、高猛酸钾、紫外线和超声波等。
氯在常温下为黄绿色气体，具强烈刺激性及特殊臭味，氧化能力很强。
在6、7个大气压下，可变成液态氯，体积缩小457倍。
容易运输和储存。
据不完全统计，我国约有99.5%的水厂采用氯消毒工艺。
氯溶于水后起下列反应：Cl2+H20=HCl+HClOHClO=H+ +OCL-漂白粉在水中也能水解成次氯酸，氯的杀菌作用，主要是次氯酸体积小，易穿过细胞壁；同时，它又是一种强氧化剂，能损害细胞膜，使蛋白质、RNA和DNA等物质释出，并影响多种酶系统（主要是磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化破坏），从而使细菌死亡。
氯对病毒的作用，在于对核酸的致死性损害。
但是近年来的大量研究表明，在常用的消毒方式中，氯消毒是产生氯化消毒副产物最多的消毒方式。
消毒后的饮用水经Ames试验其致突变性强于其它几种消毒剂的副产物。
1972年美国国家环保局在密西西比河下游路易斯安那州3个城市的饮水中发现44种有可能致癌的物质和别的毒性有机化合物。
1974年又报道新奥尔良市饮水中有66种有机化合物。
氯化DBFs 包括：三卤甲烷（trihalomethans，THMs）卤乙酸（haloacetic acids，HAAs）卤乙腈（haloaceton-triles，HANs）水合三氯乙醛（chlorahydrate，Ch）卤代酮（HKs）卤代酚（ePs）三氯硝基甲烷（chloropierin）氯化氰（cyanogens chloride）酸性氯化咲喃酮（MX）溴酸盐等等。
中小水厂消毒工艺优化及副产物控制技术
中小水厂消毒工艺优化及副产物控制技术摘要：确保饮用水的安全是最大的民生问题之一,在中国的经济和社会发展密切相关的大多数居民的生命和健康,和中国的一个主要问题的努力实现城市化、现代化和全面建设小康社会。
饮用水消毒是保证饮用水安全的重要环节。
对于我国中小型水厂来说，如何减少消毒副产物的产生，保证饮用水的安全仍有很长的路要走。
关键词：中小水厂；消毒工艺；副产物；控制技术一、研究内容与结果1、中小水厂消毒技术与消毒副产物特征分析1.1中小水厂消毒技术与消毒副产物调研课题开展初期，通过资料查阅、电话和网络等形式对全国30个中央直辖市、自治区和省份的1195座中小水厂(300家水司)进行调研，结果表明:我国中小水厂消毒工艺主要是二氧化氯消毒和氯消毒，其中复合二氧化氯消毒占比为49．32%，高纯二氧化氯占比为28．83%，氯消毒占比为21．85%。
为确保有效开展中小水厂消毒技术及副产物超标风险水平研究，选择126座水厂(涵盖7大流域、22个省份/自治区/直辖市)进行了实地问卷及水样分析调研，调研水厂分布情况如图1所示。
本次调研掌握了我国中小水厂消毒工艺占比及消毒副产物超标风险水平，完成了中小水厂标准内消毒副产物分布地图(图2)，提出了典型中小水厂消毒工艺选择与优化的技术方案，明确了典型中小水厂氯消毒新型副产物优先控制清单，编制了《我国重点流域及典型区域中小水厂消毒副产物调研报告》。
图1我国中小水厂调研样本分布情况图2中小水厂标准内消毒副产物分布地图1.2不同消毒方式的风险评估通过制定标准化的样本选择、采集、运输及检测方法，对我国126座氯消毒和二氧化氯消毒中小水厂进行实地水质监测，并将水质超标情况进行风险评估，分析结果如下。
采用二氧化氯消毒，水厂中余氯、微生物以及氯酸盐、亚氯酸盐有机副产物均出现了不同程度的超标现象，将各水质指标超标次数加和，发现检测水质指标总体不合格率为9.9%；其中，微生物超标率为2.5%，余氯不达标率为4.2%。
给水厂消毒副产物的成因及去除措施
来稿选登给水厂消毒副产物的成因及去除措施遵义市供排水有限责任公司袁鑫摘要消毒副产物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。
研究表明,它对人的健康有很大的威胁。
该文介绍了饮用水中消毒副产物的种类及其形成,并且综述了抑制消毒副产物形成的途径。
关键词:消毒副产物水质管理给水厂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(THM s)、卤乙酸(HAAs)等/三致0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(tri h a l o m ethanes, THM s)、卤代乙酸(ha l o aceti c ac i d s,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(NO M)。
B lack D[2]等的研究发现,饮用水中的THM s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。
水中二溴海因在紫外辐照下的分解和副产物的形成机理
水中二溴海因在紫外辐照下的分解和副产物的形成机理黄鑫;蒲韵竹;高乃云;丁国际【摘要】研究1,3-二溴-5,5-二甲基海因(DBDMH)水溶液中的有效溴、溴离子和溴酸根离子在紫外(UV)辐照下的转化过程,并探讨pH、光照波长和氨氮等因素对次溴酸溶液的光促歧化反应的影响.研究结果表明:普通消毒剂量的DBDMH水溶液(质量浓度为3.2 mg/L)紫外辐照5 min后可产生质量浓度较大的溴酸根离子(>25.9 μg/L);溴酸根离子是次溴酸光促歧化反应的中间产物;在实验条件下,紫外光波长越短,越有利于有效溴的光解和溴酸根的生成,而pH的影响较小;氨氮通过与有效溴反应形成溴氨抑制溴酸根离子的生成.%1,3 dibromo-5,5 dimethylhydantoin(DBDMH) decomposition with ultraviolet (UV) irradiation was studied by following the transformation of available bromine, bromide and bromate.Detailed experiments were conducted to fully explore the effect of pH, wavelength and ammonia on photo-induced disproportionation of hypobromous acid.The results show that more than 25.9 μg/L of bromate forms with initial 3.2 mg/L DBDMH clos e to the normal dosage of swimming pool disinfection.Generally, a shorter wavelength leads to a higher production rate of bromate and a higher decomposing rate of free bromine.The effect of pH is ignorable.Ammonia is able to completely suppress the formation of bromate by reacting with free bromine to form bromamines.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(042)003【总页数】6页(P835-840)【关键词】二溴海因;溴酸根;有效溴;UV;水处理【作者】黄鑫;蒲韵竹;高乃云;丁国际【作者单位】上海大学环境与化学工程学院,上海,200444;上海大学环境与化学工程学院,上海,200444;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092;上海大学环境与化学工程学院,上海,200444【正文语种】中文【中图分类】TU9911,3-二溴-5,5-二甲基海因(C5H6Br2N2O2)简称二溴海因(DBDMH)，是一种新型杀菌消毒剂，因其在水中稳定性好、含溴量大及反应活性高，被广泛用于工业水、游泳池及养殖水环境的消毒处理[1-2]。
a二氧化氯水消毒副产物的生成规律及其影响因素研究
环境与健康杂志２００８年２月第２５卷第２期ＪＥｎｖｉｒｏｎＨｅａｌｔｈ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ２００８，Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．２文章编号：１００１－５９１４（２００８）０２－０１０１－０３二氧化氯水消毒副产物的生成规律及其影响因素研究何涛，鄂学礼，王红伟，张岚摘要：目的研究二氧化氯水消毒副产物———亚氯酸盐的生成规律及其影响因素。
方法实验水样取自某污水处理厂，过滤后稀释备用；取耗氧量为５ｍｇ／Ｌ的水样３份，加入不同量的二氧化氯浓溶液，使二氧化氯初始浓度分别为０．２、０．５、１ｍｇ／Ｌ，避光密封放置３０ｍｉｎ后取样；向耗氧量为１．５ｍｇ／Ｌ的水样中加入一定量的二氧化氯浓溶液，分别于避光密封接触１、１０、２０、３０ｍｉｎ时取样；向耗氧量为１．５、３、５、６、８ｍｇ／Ｌ的水样中分别加入等量二氧化氯溶液，反应３０ｍｉｎ时取样；实验采用离子色谱法测定亚氯酸根的浓度。
结果在其他条件不变时，随着二氧化氯投加浓度的增大，亚氯酸盐生成量增加（从０．１１ｍｇ／Ｌ增加到０．２１ｍｇ／Ｌ）；随着接触时间的增加，亚氯酸盐的生成量呈增加趋势，但不同接触时间亚氯酸盐的生成速度不同，接触初始阶段，亚氯酸盐生成速度较快，以后渐缓，亚氯酸盐浓度从０．８０ｍｇ／Ｌ增加到１．８２ｍｇ／Ｌ；当耗氧量从１．５ｍｇ／Ｌ增加到５ｍｇ／Ｌ时，亚氯酸盐生成量由２．０ｍｇ／Ｌ增加到２．６２ｍｇ／Ｌ；但当耗氧量由５ｍｇ／Ｌ增加到８ｍｇ／Ｌ时，亚氯酸盐生成量未见显著变化，亚氯酸盐浓度从２．６２ｍｇ／Ｌ增加到２．７０ｍｇ／Ｌ；随着输水距离（１００ｍ～９０００ｍ）的增加，亚氯酸盐生成速度渐缓，亚氯酸盐浓度从０．１５ｍｇ／Ｌ增加到０．２５ｍｇ／Ｌ。
结论二氧化氯投加浓度、接触时间、耗氧量和输水距离对亚氯酸盐的生成量均有影响。
关键词：水；消毒；二氧化氯；亚氯酸盐；化学耗氧量；接触时间中图分类号：Ｒ１２６．４文献标识码：ＡＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣｈｌｏｒｉｔｅａｎｄＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｉｎＤｒｉｎｋｉｎｇＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔｗｉｔｈＣｈｌｏｒｉｎｅＤｉｏｘｉｄｅＨＥＴａｏ，ＥＸｕｅ－ｌｉ，ＷＡＮＧＨｏｎｇ－ｗｅｉ，ｅｔａｌ．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＨｅａｌｔｈａｎｄＲｅｌａｔｅｄＰｒｏｄｕｃｔＳａｆｅｔｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＣｅｎｔｅｒｆｏｒＤｉｓｅａｓｅＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００５０，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：ＯｂｊｅｃｔｉｖｅＴｏｓｔｕｄｙｔｈｅｒｕｌｅｓａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｃｈｌｏｒｉｔｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇｗａｔｅｒｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇｃｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅ．ＭｅｔｈｏｄｓＴｈｅｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｔａｋｅｎｆｒｏｍｔｈｅｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔａｎｄｐｒｅｐａｒｅｄｆｏｒｕｓｅａｆｔｅｒｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ．ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｓａｇｅｓｏｆｃｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅｗｅｒｅａｄｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈＣＯＤｏｆ５ｍｇ／Ｌ，ｍａｋｉｎｇｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅ０．２ｍｇ／Ｌ，０．５ｍｇ／Ｌａｎｄ１ｍｇ／Ｌｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒｉｔｅｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ３０ｍｉｎａｆｔｅｒａｄｄｉｎｇｃｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅ．ＣｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅｗａｓａｄｄｅｄｉｎｔｏｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｗｉｔｈＣＯＤｏｆ１．５ｍｇ／Ｌａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒｉｔｅｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ１ｍｉｎ，１０ｍｉｎ，２０ｍｉｎ，３０ｍｉｎ，４０ｍｉｎ，５０ｍｉｎ，ａｎｄ６０ｍｉｎａｆｔｅｒａｄｄｉｎｇｃｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅ．ＣｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅｗａｓａｄｄｅｄｉｎｔｏｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈＣＯＤｏｆ１．５ｍｇ／Ｌ，３ｍｇ／Ｌ，５ｍｇ／Ｌ，６ｍｇ／Ｌａｎｄ８ｍｇ／Ｌｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒｉｔｅｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ３０ｍｉｎａｆｔｅｒａｄｄｉｎｇｃｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅ．Ｉｏｎｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒｉｔｅｉｎｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈ．ＲｅｓｕｌｔｓＷｈｅｎｔｈｅｏｔｈｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｆｉｘｅｄ，ａｓｔｈｅｄｏｓｅｏｆｃｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｃｈｌｏｒｉｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ０．１１ｍｇ／Ｌｔｏ０．２１ｍｇ／Ｌ．Ｗｉｔｈｃｏｎｔａｃｔｔｉｍｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｃｈｌｏｒｉｔｅｓｈｏｗｅｄａｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄ，ｂｕｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔａｃｔｔｉｍｅｓｈｏｗｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｐｅｅｄ，ｗｈｉｃｈｗａｓｆａｓｔｅｒａｔｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇａｎｄｓｌｏｗｅｄｄｏｗｎｇｒａｄｕａｌｌｙ，ｃｈｌｏｒｉｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ０．８０ｍｇ／Ｌｔｏ１．８２ｍｇ／Ｌ．ＷｈｅｎＣＯＤｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ１．５ｍｇ／Ｌｔｏ５ｍｇ／Ｌ，ｃｈｌｏｒｉｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ２．０ｍｇ／Ｌｔｏ２．６２ｍｇ／Ｌ，ｂｕｔｗｈｅｎＣＯＤｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ５ｍｇ／Ｌｔｏ８ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒｉｔｅｓｈｏｗｅｄｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｈａｎｇｅｓ，ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｗａｓｆｒｏｍ２．６２ｍｇ／Ｌｔｏ２．７０ｍｇ／Ｌ．Ｔｈｅａｑｕｅｄｕｃｔｄｉｓｔａｎｃｅｓｈｏｗｅｄｔｈｅｓａｍｅｔｒｅｎｄｌｉｋｅｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｔｉｍｅ，ａｎｄｃｈｌｏｒｉｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ０．１５ｍｇ／Ｌｔｏ０．２５ｍｇ／Ｌ．ＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎＴｈｅｄｏｓａｇｅｏｆｃｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅ，ｃｏｎｔａｃｔｔｉｍｅ，ＣＯＤａｎｄａｑｕｅｄｕｃｔｄｉｓｔａｎｃｅｍａｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｃｈｌｏｒｉｔｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｄｒｉｎｋｉｎｇｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｗｉｔｈｃｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷａｔｅｒX ＤｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎX ＣｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅX ＣｈｌｏｒｉｔｅX ＣｈｅｍｉｃａｌｏｘｙｇｅｎｄｅｍａｎｄX Ｃｏｎｔａｃｔｔｉｍｅ基金项目：“十一五”国家科技支撑计划重点项目（２００６ＢＡＤ０１Ｂ０５）作者单位：中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所（北京１０００５０）作者简介：何涛（１９８１－），男，硕士研究生，从事饮水与健康研究。
消毒方式及消毒副产物控制研究
． ３ 二氧化氯消毒 １ 从２ ９ ４ ４年二氧化氯在尼亚加拉水厂得到应用， ０ １ 世纪５ ０年代开始二氧化氯逐渐在饮用水消毒领域得 到应用， ９ ７ ０年二氧化氯被广泛接受为饮用水消毒剂。 １
） 。为保证能去除 ９ ＮＨＣ ｌ ｌ ９ ． ９ ９％ 的 病 毒 、 ＞ ＮＨ２Ｃ ／ ， 接 细菌， 英国和世界卫生组织规定， 自由氯 ０ ． ５ｍ Ｌ ｇ ， ·ｍ ／ 。 我国 《 触３ 生活饮用水 Ｃ ０ｍ ｉ ｎ Ｔ 值为１ ５ｍ ｉ ｎ Ｌ ｇ ／ ， 消毒接触 卫生标准》 规定， 自由氯浓度最低 ０ ． ３ｍ Ｌ ｇ ， ·ｍ ／ ， 最低 Ｃ 化合氯 时间大于３ ０ｍ ｉ ｎ Ｔ 值为 ９ｍ ｉ ｎ Ｌ ｇ
表 ２ 黄浦江水源采用游离氯 、 化合氯消毒生成副产物情况
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ／ 原水耗氧量／ Ｌ ． ９ ． ０ ． １ ． ３ ． ７ ． １ ． ０ ． ４ ｍ ６ ７ ７ ６ ５ ６ ６ ５ ｇ ／ 原水总有机碳／ Ｌ ８ ． ４ ． ９ ． ４ ． ８ ． ６ ． ５ ． ９ ． ５ ｍ ７ ８ ８ ７ ７ ８ ７ ｇ ／ 游离氯／ Ｌ ｍ ｇ ／ ／ 化合氯 ｍ Ｌ ｇ － － １ ． ５ ． １ １ － － － － １ ． ２ ． ９ ０ － － ２ ． ０ ． ５ ２ ２ ． ０ ． １ ２ 检测编号 预加氯 后加氯
DOI:10.13789/ki.wwe1964.2014.0258
城镇给排水
消毒方式及消毒副产物控制研究
陈国光１ 朱慧峰２ 钱静汝１
（ ） 上海 ２ 上海 ２ １ 上海市供水调度监测中心 ， ０ ０ ０ ０ ２； ２ 上海市供水管理处 ， ０ ０ ０ ８ １
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。
水厂消毒副产物的变化规律
· ３０ ·
常州大学学报 （自然科学版） ２０１３年
ＣＲ３ＣＯ２－ ＋Ｈ２Ｏ→ＣＲ３Ｈ＋ＨＣＯ３－
（１）
分析２个工艺中余氯浓度，工艺１中余氯含量
总体 上 比 工 艺 ２ 中 余 氯 含 量 低，但 是 相 对 应 的
ＴＨＭｓ浓度确变化幅度大，主要是水体流入工艺 ２
· ２８ ·
常州大学学报 （自然科学版） ２０１３年
图 １ 常 州 市 某 水 厂 工 艺 流 程 图 Ｆｉｇ．１ Ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ
为 研 究 水 厂 中 消 毒 副 产 物 的 变 化 规 律，２０１２ 年８月对水厂进行采样分析。研究选取了该水厂的 两套工艺进行比较，并分别在一级增压泵站出水管 （采样点１）、 第 一 套 处 理 工 艺 的 机 械 搅 拌 澄 清 池 （采样点２）、双阀滤池 （采样点３）、清水池 （采样 点４）１和第二套 处 理 工 艺 的 处 理 单 元 中 斜 板 沉 淀 池 （采样点２）、移动冲洗罩滤池 （采样点３） 以及 清水池２ （采样点４） 出水处进行采样并检测。
Ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ Ｂｙ －Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｐｌａｎｔ
ＬＩ Ｙｕａｎ１，ＺＨＡＮＧ Ｆｅｎｇ－ｅ１，ＣＨＥＮ Ｃｈｕｎ－ｆａｎｇ２，ＷＡＮＧ Ｘｉｎｇ－ｓｈｕａｎｇ２，ＬＩ Ｗｅｎ１ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ＆ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ２１３１６４，Ｃｈｉｎａ；
李 源１， 张 凤 娥１，陈 春 芳２， 王 兴 双２， 李 稳１
（１．常州大学 环境与安全工程学院，江苏 常州 ２１３１６４；２．常州通用自来水有限公司，江苏 常州 ２１３００３）
饮用水消毒过程中溴代消毒副产物的形成研究
二、结题报告
图2 鱼油无溴水样与加溴水样生成THMs和HAAs的种类对比
（A）为无溴水样THMs；（B）为加溴水样THMs; （C）为无溴水样HAAs；（D）为加溴水样HAAs
6.3淀粉氯化消毒后生成溴代消毒副产物的种类情况
图3为淀粉对照组和加溴组的氯化消毒实验中三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（HAAs）生成种类情况的色谱谱图，且原水空白样中均未发现THMs和HAAs等物
图3 淀粉无溴水样与加溴水样生成THMs和HAAs的种类对比
（A）为无溴水样THMs；（B）为加溴水样THMs; （C）为无溴水样HAAs；（D）为加溴水样HAAs
图4 藻细胞胞内物质无溴样与加溴样生成THMs和HAAs的种类对比
（A）为无溴样THMs；（B）为加溴样THMs; （C）为无溴样HAAs；（D）为加溴样HAAs 6.5铜绿微囊藻细胞胞外有机物氯化消毒后生成溴代消毒副产物的种类情况
图5 藻细胞外有机物无溴水样与加溴水样生成THMs和HAAs的种类对比
（A）为无溴样THMs；（B）为加溴样THMs; （C）为无溴样HAAs；（D）为加溴样HAAs 6.6 水厂生物预处理后出水中溴代消毒副产物的形成情况
6.6.1 水厂生物预处理后出水的水质情况
从表1所列数据可以看出，原水中含有一定浓度的蛋白质、多糖、腐殖酸和DNA，经过生物预处理后，有机物与氨氮的浓度有所降低，但是蛋白质、多糖和DNA的含量却有一定程度的增加。
这主要是因为生物预处理仅能将水中的大分子。
消毒副产物生成势测定方法
消毒副产物生成势测定方法（一）适用范围本方法适用饮用水处理从原水到管网水各工艺段水样以氯消毒时副产物生成势测定。
所涵盖的消毒副产物包括三卤甲烷类、卤乙酸类。
本方法来源于美国公共健康协会，美国水工协会，水环境联盟所颁布的《水和废水监测方法》（Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th Edition），只涵盖从取样、保存、加氯、反应到终止反应的过程，不包括消毒副产物的检测方法。
消毒副产物的测定按照国标《生活饮用水标准检验方法-消毒副产物指标》（GB/T 5750.10-2006）或本单位通过认定的方法进行，具体指标包括三卤甲烷类（THM）的三氯甲烷、二溴一氯甲烷、一溴二氯甲烷、三溴甲烷和卤乙酸类（HAA）的二氯乙酸和三氯乙酸，共六个指标。
（二）仪器及设备1．恒温培养箱：用于将样品恒温25℃反应。
2．烘箱或马弗炉。
3．每个水样需要准备100 ml 具反口橡胶塞或其他能密封的玻璃瓶5个。
使用前需要清洗干净，并400℃烘烤1小时。
4．余氯仪和pH计。
（三）试剂1．次氯酸钠溶液：5mg氯/ml，每次使用前现配，并标定浓度，当浓度低于4.75mg氯/ml则不能再继续使用。
2．磷酸盐缓冲液：溶解68.1g无水磷酸二氢钾和11.7g氢氧化钠于1L水，冷藏保存。
3．抗坏血酸粉末。
4．pH 调节用0.1N氢氧化钠和0.1N盐酸。
注：所有水溶试剂需用超纯水配制。
（四）实验步骤1．采样取四个100ml的玻璃瓶，在其中一个玻璃瓶中加入0.1g抗坏血酸，然后各加入100 ml水样，贴上标签，其中不加抗坏血酸的三瓶为A瓶，加抗坏血酸一瓶为B瓶，在24小时内测定B瓶的消毒副产物，其三卤甲烷和卤乙酸浓度分别为THM0和HAA0。
2．调节pH值用0.1N的氢氧化钠溶液或0.1N的盐酸调节A瓶水样的pH值为7.0 ± 0.2，然后加入2ml磷酸盐缓冲液。
南水北调丹江口水库水氯_胺_化消毒副产物产生特性与消毒工艺对比
［1 ， 3 ］
实验试剂、仪器与方法 DBPs ） 和含氮消毒副产物 含碳消毒副产物 （ C（ NDBPs） 标准品购自 SigmaAldrich 公司， 含碳消毒
消毒是饮用水处理最为重要的过程之一， 是控 ［4 ］ ． 制生物风险的关键工艺 目前我国自来水厂常用 的消毒 方 法 主 要 包 括 了 自 由 氯 消 毒 和 氯 胺 消 毒 ［5 ， 6 ］ ． 自由氯消毒技术成熟， 等 操作简单， 成本低， 灭 菌能力强， 是我国城市自来水厂采用的最普遍的消 毒方式． 然而自由氯氧化性强， 与水中有机物发生 反应可生成产生较高浓度致癌的三卤甲烷和卤乙酸 products，DBPs ） ， 等消毒副产物 （ disinfection by因 此探索取代自由氯的消毒方式是本领域研究的热 点． 氯胺氧化能力较弱， 灭菌能力不及自由氯， 虽然 接触时间要求较长， 但是其自身衰减缓慢， 可以充分 保证持续消毒能力， 同时可有效减少三卤甲烷和卤 乙酸等 DBPs 的生成， 因此氯胺消毒方式认为是取 代自由氯消毒的重要方法之一， 尤其适合于水中溶 解性有机物和氨氮等浓度较高等条件下． 目前上 海、天津等城市水厂普遍应用了氯胺消毒方式， 取 得了良好的效果 ． 然而， 近年来研究发现氯胺消 毒过程 可 产 生 更 多 的 强“三 致 ” 的二甲基亚硝胺 （ NDMA ） 、 卤 代 乙 腈 （ HANs ） 、 卤 代 硝 基 甲 烷 （ HNMs） 等含氮消毒副产物 （ NDMA ） ， 其应用的安 ［7 ～ 12 ］ ． 全性也开始得到了关注 为适应南水北调来水水质， 沿线城市水厂净水 工艺将面临调整和升级改造， 新建南水北调原水水 厂设计尚缺少针对性工艺参数的现状， 本文以丹江 口水为研 究 对 象， 考察了氯化和氯胺消毒过程中 DBPs 生成情况， 分析了消毒方式、消毒剂投加量、
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。
城市污水MBR处理工艺出水回用消毒副产物的生成与控制
城市污水MBR处理工艺出水回用消毒副产物的生成与控制水资源短缺已经成为制约全球社会经济发展的重要因素之一,是未来50年人类社会发展亟需解决的重大问题。
城市污水再生利用不仅可以改善水环境污染现状,还可以有效缓解水资源短缺问题,是提高水资源综合利用率的有效途径。
但是,再生水利用过程中健康和生态风险的分析和控制是污水再生回用领域面临的重要问题。
本文研究了膜生物反应器(MBR)在城市污水处理与回用中的污染物去除效能,分析了MBR出水氯消毒过程中消毒副产物(DBPs)的生成情况,系统研究了消毒条件、MBR出水溶解性有机物(DOM)特性对氯消毒DBPs生成的影响,并通过实验手段,将不同生长时期微生物分泌的代谢产物进行分离,分析了其DBPs生成情况,研究了MBR系统内微生物代谢活动特征对出水消毒DBPs生成的影响；利用差异光谱技术定量分析了消毒导致的DOM光谱特性变化与DBPs生成的相关性,探讨MBR出水消毒DBPs的生成机制；同时,本研究还分析了粉末状活性炭(PAC)对MBR出水氯消毒DBPs生成的控制作用。
主要研究结果如下：1.MBR对城市污水中的悬浮物和可降解有机物有较高的去除能力,去除效率分别达100%和98%。
MBR出水可满足我国城市非饮用水水质标准和其他多种再生水水质要求。
城市污水经MBR处理后,大分子量、疏水酸性有机物相对含量增加,分子量大于100 kDa的DOM比例由20%提高至50%左右,疏水酸性有机物(HoA)的比例由25%左右升至40%以上；与城市污水原水相比,MBR出水氯消毒三卤甲烷生成势(THMFP)明显升高。
MBR出水中高浓度的Br-导致氯消毒后溴代三卤甲烷(Br-THMs)产量增加。
提高加氯量和消毒时间导致THMs生成量增加,而且提高了氯代三卤甲烷(Cl-THMs)的相对含量,降低了Br-THMs的含量。
2.MBR出水DOM以大分子量有机物为主,分子量大于30 kDa的DOM占50%以上,分子量小于1 kDa的有机物不足10%,而且大分子量有机物的SUVA值高于小分子量有机物；MBR出水中52%的DOM 为亲水性有机物(HiS),疏水性有机物中以疏水酸性有机物(HoA)为主,HoA约占总DOM的38%,且疏水性有机物的SUVA值远远高于亲水性组分,其中HoA组分的SUVA值最高,约为2.75 L/mg·m。