饮用水消毒副产物的控制
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）。
1994饮用水中消毒副产物的控制
1994饮用水中消毒副产物的控制作者：美国工程院院士Philip C. Singer摘要：本文回顾了在美国与成品饮用水中消毒副产物的产生和控制有关的研究背景，及部分与其形成相关的化学成分，控制的技术和策略，现状控制的结论。
确定了关键问题和关注点以及进一步研究的建议，并将其纳入讨论。
强调了平衡与消毒副产物相关的风险与水源性病原微生物相关风险的重要性，以及关于消毒副产品的发生和健康影响的有限信息以及可靠，安全和具有成本效益的策略的概念。
他们控制的具有成本效益的策略阻碍了他们此时的严格监管。
DBP的形成和控制的相关背景三卤甲烷（THMs）是在成品饮用水中鉴定的第一类卤化DBPs。
这一发现恰巧氯化水的消耗与癌症联系起来。
美国环境保护署（EPA）于1975年进行了全国有机物侦察调查，结果发现氯仿在所有成品饮用水中无处不在，这种饮用水主要是氯消毒，从而将氯仿形成与氯消毒联系起来（Symons等，1975））。
溴在水中存在的发现，以及其随后由氯氧化为次溴酸，被认为是溴化THM物种形成的原因。
此外，研究表明，成品饮用水中的THM浓度与原水中的总有机碳（TOC）浓度相关。
天然有机材料（NOM） - 例如在所有供水中存在不同程度且在大多数水域中构成TOC主要成分，被确定为氯和溴反应产生THM的主要前体。
1976年，国家癌症研究所将氯仿确定为致癌物质（NCI 1976），最终导致EPA 对THMs的监管（美国环保局，1979年）。
根据每个处理厂分析的四个季度样品的运行年平均值，确定总三卤甲烷（TTHMs）的最大污染物水平（MCL）为0.10 mg / L（100μg/ L）。
只有服务超过10,000名客户的公用事业公司必须遵守100μg/ L的规定; 对于少于10,000人的公用事业公司，MCL的执行在大多数情况下由各州自行决定。
采用100μg/ L MCL用于TTHM被认为是一种妥协的立场;必须在技术和经济方面考虑公共卫生因素。
浅谈常规工艺对消毒副产物的控制
浅谈常规工艺对消毒副产物的控制消毒副产物是指在消毒过程中，消毒剂与有机物质反应后产生的一些化学物质，一些消毒副产物对人体健康具有潜在的危害。
因此，控制消毒副产物有重要意义。
常规工艺是目前饮用水处理中广泛应用的工艺，其包括颗粒物去除、混凝、沉淀、过滤、吸附、消毒等步骤。
在常规工艺中，主要通过以下几步进行消毒副产物的控制：首先，采用浊度预处理。
浊度预处理可以将水中浮游颗粒物去除，从而降低有机物含量，减少消毒副产物的形成。
其次，在混凝与沉淀过程中，降低有机物含量。
混凝过程中，会添加混凝剂使细小悬浮颗粒物凝聚形成较大的颗粒，随后进行沉淀，从而将这些颗粒物去除。
在这个过程中，有机物也会被一定程度去除，有机物含量下降，消毒副产物的生成也会减少。
第三，采用活性炭的吸附。
活性炭在常规工艺中的吸附，可以有效去除有机物。
其中，主要包括吸附大分子高分子有机物、去除异味等。
活性炭的使用可以有效地去除消毒副产物的前体物，从而减少消毒副产物的生成。
最后，采用最后一道关键步骤的消毒，其是控制消毒副产物生成的关键。
当前，饮用水处理过程中广泛采用氯气、次氯酸钠、臭氧等消毒剂进行消毒。
这些消毒剂均能够将水中的微生物杀灭。
但是，它们也会和水中的有机物质反应生成消毒副产物。
综上所述，常规工艺能够有效地控制消毒副产物，从而减少其对人体健康的潜在危害。
但是，需要指出的是，常规工艺并非完全可以避免消毒副产物的生成，工艺设计时需要灵活应对不同情况，对于重要水源地应采用更加严格的处理工艺进行处理，确保饮用水质量的安全、稳定与一致性。
饮用水消毒剂以及消毒副产物的危害和控制
饮用水消毒剂以及消毒副产物的危害和控制摘要：饮用水消毒是提高饮用水水质的重要方法，理想的饮用水消毒剂应具有杀菌广谱、杀菌力强、消毒效应持久、使用方便及对人体安全等特点。
但当今没有一种饮用水消毒剂对人体是完全没有毒性的，除了消毒剂残留可能对人体健康造成影响外，消毒剂与水中其它物质反应产生的副产物对人体健康的威胁受到人们的高度关注。
国内外学者进行了大量实验研究和现场调查并取得了很大进展，目前研究涉及到消毒剂的毒性作用、消毒剂副产物的形成机制、作用机理。
关键词：饮用水；消毒副产物；危害；控制工艺一、常用饮水消毒剂的种类及特点(一)氯消毒用氯消毒法对饮用水进行消毒是最早使用的消毒方式，由于其具有价格便宜、容易使用、杀灭细菌能力强及在水中持续时间较长等优点，目前仍是最为常用的方法，也是我国城市供水中普遍采用的消毒方式。
液氯消毒产生的余氯具有持续的消毒作用，运行成本低，操作简单，投量准确，技术上比较成熟，能有效地保证水质。
根据原水水质和不同的水处理工艺，液氯消毒可分为过滤后一次消毒和滤前、滤后两次消毒两种方式，绝大多数水厂采用过滤后一次消毒。
但为了杀灭原水中的微生物，防止藻类生长和降低色度，可增加滤前消毒。
滤前消毒也可以选择进行，当原水水质不好时采用，原水水质好转时则停止。
但液氯消毒也存在诸多缺点，当水源受到污染，有机物含量较多，采用该消毒方式则导致许多消毒副产物的产生，如THMs等，会影响水的口感，而且这些物质对人体健康有潜在危害。
为此，有些国家已采用其他消毒剂替代液氯消毒。
(二)氯胺消毒氯胺消毒作用机理类似于液氯，能破坏膜的通透性而影响膜的渗透性和呼吸，还可损坏微生物的核酸使微生物灭活，氯胺的氧化能力较氯弱，故需要的接触时间长，消毒效果不如其它消毒剂，一般不单独用氯胺作饮用水消毒。
其消毒副产物主要是三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈及卤代酮等。
(三)二氧化氯消毒用二氧化氯(ClO2)作为消毒剂始于1944年，ClO2是一种带有辛辣气味的黄红色气体，在空气中体积浓度超过10%便会爆炸，但在水溶液中则无危险性。
饮用水消毒副产物安全控制
浅析饮用水氯化消毒副产物的安全控制BY：赵世雄20110112202前言联合国环境和发展机构指出，80％的人类疾病和50％的儿童死亡率与饮用水的水质有关。
平均每年约有2.5 亿人因饮用水不洁净而导致疾病，每年1220 万因病死亡的儿童中大约有超过600 万人死于水媒传染病。
自从人类主动自觉地应用消毒方法进行饮用水消毒以来已经过了200 多年。
但是，由于微生物对传统消毒剂的抵抗适应性，氯消毒副产物对人类的健康威胁，新型致病微生物，人类社会对饮用水水质进一步提高的要求等情况的出现，使得饮用水水质安全问题并未就此彻底地解决，而是一次又一次地面临着挑战。
氯消毒副产物的安全控制控制原则（1）控制消毒剂的投加方式和最大投加量，而对消毒副产物基本不做控制。
（2）采用水处理工艺控制出水消毒副产物的数量，对消毒剂的投加不作限制。
（3）既控制出水消毒副产物的数量，也控制消毒剂的投加方式和最大投加量。
（4）采用新的消毒剂和消毒工艺。
控制投加方式———顺序氯化消毒清华大学的陈超、张晓建等开发了一种短时游离氯消毒后加氨转化为氯胺的顺序氯化消毒工艺。
控制前体物———新型组合工艺目前净水厂常规处理工艺仍然是混凝→沉淀→过滤→消毒，对原水中有机物和部分色/味的去除能力较低。
天津大学的季民等进行了生物陶粒过滤→微絮凝砂滤→活性炭吸附组合工艺去除水中有机污染物和消毒副产物前体物的中试实验，结果表明：采用生物陶粒过滤→微絮凝砂滤→活性炭吸附组合工艺，并用色→质联机分析表明，组合工艺能够有效消减水中微量有机物的种类和含量。
消毒副产物前体物的去除是降低出水中DBPs 的有效途径之一。
副产物的消除消毒副产物主要是卤代有机物，在可测得的卤代有机物中，三卤甲烷和卤代乙酸所占比例超过60%。
这两类卤代有机物均有挥发性，可采用吹脱法或曝气法去除。
消毒副产物前体物如部分可生化性总有机碳物质，还可以通过生物预处理技术去除。
新的消毒剂及消毒工艺新型生物消毒剂能有效杀灭水中的有害微生物，具有对人体健康无害、广谱杀菌、对环境无影响、使用安全方便、成本相对低廉等特点的，是一种符合人类社会可持续发展理念的生态环保型水处理消毒方法。
饮用水的消毒及其消毒副产物的控制
郑德瑞 １ 王卫东 ２ 任立 － 张扬 １
（ １山 东建 筑 大学 市政 与环 境 工程 学院 山 东济 南 ２山东大众报 业 集 团有 限公 司 山 东济 南 ２ ５ ０ １ ０ １ ２ ５ ０ ０ １ ４ １
Hale Waihona Puke 摘 要 阐 述 消 毒 工 艺 的 发 展 历 程 和 常 用 的 消 毒 方 法 ． 对 不 同 的 消毒 方 式 产 生 的 不 同 消 毒 副 产 物 （ ＤＢ Ｐ ｓ ） 及 其 危 害进 行 分
境 工 作 者 的 普 遍 关 注 Ｃ １ ０ ， 在我 国的应用 时间不长 ． 关 于 它 的 消 毒 机 理 与 反 应 性 质 等 方 面 的 问 题 有 待 于 进 一 步 在 实 践 和 理 论 上 探 讨 。与 氯 消 毒 相 比 。 Ｃ １ ０ 消 毒 产 生 的 有 机 消 毒 副 产物 较少 ． Ｃ １ ０ 的 消 毒 副 产 物 主要 是 无 机 消 毒 副 产 物 ： Ｃ Ｉ Ｏ 和Ｃ Ｉ Ｏ 一 。这 ２种 消 毒 副 产 物 毒 理 学 影 响 较 大 ， 可 能 会 抑 制 人 体 甲状 腺 素 分 泌 ． 引起 胎Ｊ Ｌ ￥脑 发育不 正常 、 神 经 行 为 迟 缓
中图分类 号 ： Ｔ Ｕ ９ ９ １ ． ２ ５
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ — ９ ０ ６ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ７ ０ — ０ ３
产 物 主要 是 在 预 氧 化 和 后 消 毒 过 程 中 产 生 的 ． 而 相 对 后 消 毒 来说 ． 预 氧 化 产 生 的 消 毒 副 产 物 的量 相 对 多 一 些 ， 另 一方面 ． 为 了保 证 水 在 管 网 中 的 生 物 稳 定 性 ． 进 入 管 网 的 水 中应 存 在
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。
饮用水加氯消毒副产物污染及控制措施1
烷及三溴甲烷， 其中三氯甲烷出现的频率最多， 含量最 高， 约占三卤甲烷的 %"B以上。据研究表明三氯甲烷具 有致突变性和动物致癌性。 氯化消毒副产物除三卤甲烷 卤代酮， 卤代丙烯腈， 外， 还 有 难 挥 发 性 卤 乙 酸 C>**=D ， 三氯硝基甲烷， 水合三氯乙醛， 氯化氰， 甲醛， 乙醛， 卤代 酚等。 卤乙酸主要为二氯乙酸和三氯乙酸， 出厂水中卤乙 酸的含量仅为三卤甲烷的一半， 但其致癌风险大约是三 卤甲烷的 !! 倍 @!A。 卤代酚也是一种难挥发性氯化消毒副产物， 在氯化 消毒后， 水中主要检测出下列几种氯酚： !E氯酚、 (E氯
河南科技 !""#$% 上
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!"#!$%&’#$(!$)
生 态 环 境
酚、 !， &’ 二氯酚、 !， #’ 二氯酚和 ! ， &， #’ 三氯酚。氯酚是 一种具有强烈刺激性气味的化合物， 对水的感官性能影 响较大， 使水产生嗅味。 某些氯酚如 ! ， (， &’三氯酚和 ! ， 通过优化水力混合条件、 选择适宜的混凝剂与助凝 剂、 调节 64 值等措施， 强化混凝沉淀效果， 提高常规工 艺对有机物和藻类的去除能力。采用生物滤池， 集生物 作用与过滤作用于一体， 提高滤池去除氨氮、 亚硝酸盐 氮与有机物的效果。 有关研究结果认为各单元处理工艺去除不同分子 量的溶解性有机物具有明显互补性： 混凝沉淀对分子量 大于 -"""" 的有机物基本能够去除，对 (""">-"""" 的 有机物可去除一半左右， 而对小于 -""" 的有机物基本无 去除作用； 活性炭吸附对分子量大于 (""" 的有机物基本 不能去除， 对 (""">2"" 之间的有机物能有效吸附 728， 而对 生物处理能 小于 2"" 的有机物由于亲水性强难以吸附； 有效降解分子量小于 -""" 的亲水性有机物，能对分子 量在 (""">-"""" 之间的有机物依靠生物膜吸附作用予 以去除。 因此， 对于不同水源水， 一旦摸清其中有机物分 子量分布规律， 就可以根据不同单元处理工艺选择去除 有机物相适应的处理工艺。 预氯化消毒是指在混凝沉淀前加氯以改善混凝沉 淀效果和防止藻类生长，但易产生大量氯化副产物， 因 此应取消预氯化， 尽可能将加氯时间后移， 可采用中途 加氯，在管网中途的加压泵站或贮水池泵站补充氯， 既 能保证末梢水存有余氯， 又不致使水厂附近的管网水含 余氯过高， 从而减少副产物的形成。 传统消毒剂为氯气、 次氯酸钠和次氯酸钙。在饮用 水消毒领域， 人们正在使用或研究其他消毒方法， 以满 足人们对饮用水安全性要求。目前， 研究较多的消毒剂 有臭氧、 二氧化氯、 双氧水、 紫外线、 光化学物质以及它 们的联合工艺。 四、 小结 随着人们生活水平的不断提高， 已有越来越多的人 们开始认识到饮用水水质与健康有着密切关系， 迫切需 要饮用安全优质水。因此， 各国都制定了严格的饮用水 标准。我国政府及有关部门已足够重视水质治理工作， 探索多种途径来控制水中三卤甲烷生成问题， 有些方法 已用于生产并收到成效， 有的尚处于实验阶段。综合国 内外技术， 并结合我国国情， 应争取找到经济、 合理、 有 效、 简便的水处理措施， 以提高饮用水水质， 保障人民身 体健康。
生活饮用水标准检验方法 消毒副产物指标
生活饮用水标准检验方法消毒副产物指标
消毒副产物是指在饮用水消毒过程中，氯或其他消毒剂与水中的有机物或无机物反应生成的化合物。
消毒副产物指标是对饮用水中消毒副产物浓度进行监测和控制的重要依据，以保证饮用水的安全和卫生。
常见的消毒副产物包括三氯甲烷（CHCl3）、二氯甲烷
（CH2Cl2）、氯仿（CHCl3）、四氯化碳（CCl4）等，它们是由于氯与有机物反应生成的。
此外，氯酸盐（ClO3-）、氯醛（CHCl2）以及另一类卤代酸（如氯乙酸、二氯乙酸等）也是常见的消毒副产物。
消毒副产物指标的检验方法可以采用光度法、气相色谱法、液相色谱法等。
以下是这些方法的相关参考内容：
1. 光度法：使用光度计或比色计，测量消毒副产物在特定波长下的吸光度，通过与标准曲线相对应得出浓度结果。
2. 气相色谱法：将水样经过适当的预处理后，通过气相色谱仪分离和定量分析消毒副产物。
该方法准确、灵敏度高，常用于测定挥发性或半挥发性消毒副产物。
3. 液相色谱法：将水样经过适当的预处理后，通过液相色谱仪分离和定量分析消毒副产物。
该方法可以适用于各种消毒副产物的测定，具有灵敏度高、选择性好的优点。
在实际的检验过程中，还需严格控制样品的采集、保存和处理
等环节，以保证测试结果的准确性和可靠性。
此外，还需要参考相关的国家和地区的饮用水标准，设定合理的限量要求，以确保饮用水的安全性。
综上所述，消毒副产物指标的检验方法包括光度法、气相色谱法、液相色谱法等。
这些方法可以用于测定饮用水中各类消毒副产物的浓度，从而保证饮用水的安全和卫生。
浅谈常规工艺对消毒副产物的控制
浅谈常规工艺对消毒副产物的控制随着人们对饮用水消毒副产物的关注度不断提高，如何有效地控制消毒副产物的生成成为水处理工艺优化的一个重要方向。
常规工艺是水处理中应用最广泛的工艺之一，其过程中消毒副产物的生成与控制受到了广泛关注。
本文将就常规工艺对消毒副产物的生成和控制进行简单的讨论。
常规工艺主要包括混合、净水、沉淀、过滤和消毒等环节。
其中，消毒是保证水质安全的关键环节，而消毒后产生的副产物主要包括三种：卤代烷类（THMs）、酸化副产物（HAAs）和三氯甲烷（Chloroform）等。
这些消毒副产物对人体健康有一定危害，尤其是长期饮用含有较高浓度消毒副产物的水会增加细胞突变、致癌和免疫系统损伤等风险。
因此控制这些消毒副产物的生成尤为重要。
常规工艺中的混合环节主要是将地下水和表面水混合，以保证水质稳定。
水的混合会引起水中有机物的溶解，这些有机物在消毒过程中会与消毒剂反应生成消毒副产物。
因此在混合环节中应该尽量减少水中有机物的含量，从而减少消毒副产物的生成。
可以通过间歇混合、反渗透预处理和加氯预氧化等方法来减少消毒副产物的生成。
净水环节主要是通过加药将水中的悬浮物、胶体、细菌和病毒等去除，使水变得清澈透明。
这一环节中加的药剂也会对消毒副产物的生成产生影响。
例如，在常规的砂滤工艺中，喹硫平磷和Fenton试剂等的添加能有效降低消毒副产物的生成。
通过选择合适的药剂以及控制药剂的投放量和时间等因素，可以降低消毒副产物的生成。
沉淀环节主要是将水中的残余悬浮物、胶体等去除，为后面的过滤准备。
在沉淀中，有机物和消毒副产物主要是通过吸附和沉积作用去除的。
而吸附和沉积过程对消毒副产物的去除效果也有影响。
因此，应该根据实验室试验和现场实测，选择合适的沉淀剂和控制pH值、水温等因素，提高消毒副产物的去除率。
过滤环节主要是通过滤料将水中的残余颗粒和质量去除。
过滤也会影响消毒副产物的生成和去除。
疏松的滤料能够降低消毒副产物的生成，例如膨胀珪藻土滤料等。
浅析饮用水氯化消毒副产物的安全控制
形 式 下 的细 菌 也 难 以 控 制 。 杀 菌 效 果 受 ｐ Ｈ 影 响较 大 ， 自由 性
余 氯 在 输 水 系 统 中维 持 的 时 间 较 短 ，也 易 于 生 成 新 的 难 闻 氯
臭 味。 更 值 得 关 注 的是 ． 氯 系 消 毒 剂 本 身 对 健 康 可 能有 危 害 。 据 研究． 高 剂 量 的氯 会 引 起 动 物 染 色 体 的 畸 变 ， 促 使 脂 肪 酸 和 三 酸 甘 油酯 聚合 而 导致 肝肿 大 ： 次 氯 酸 根 与 动 物 精 子 的 异 常 增 加 密切相关 ； 次氯 酸钠 可 能 促 进 实 验 动 物癌 肿 瘤 的发 展 。 但是 ， 在
化消毒副产物的安全控制。
关键词 ： 饮用水 ； 氯化消毒 ； 副产 物 ； 安 全控 制
Ｕ
刖
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（ １ ） 物理法 ： 如储存 、 加热、 辐射、 电磁场 、 超声 、 膜过 滤 、 紫 外线处理法等 ： （ ２ ） 化 学法 ： 投加各种 化学药剂 ， 如重 金属离子 、 酸、 碱、 表 面活 性 剂 、 氧化 剂 、 还原剂等 ； （ ３ ） 物理 ／ 化学 联用 ： 某 些 物 理 消 毒 法 和 化 学 消 毒 法 的 结 合， 也 可 以是 物 理 法 之 间 或者 化 学 法 之 间 的 联 用 。 作为化学消毒的一种 ， 氯 化 消 毒 真 正 开 始 作 为 水 的常 规 处 理工序 ， 是从 １ ９ ０ ２年 开始 的 。 先后 在 比利 时 、 英 国 伦 敦 以及 美 国芝 加 哥 等 城 市 的公 共 供 水 系 统 中实 际 应 用 ， 进 行 了 常 规 的饮 用 水 消 毒 。氯 消 毒 实 质 上 是 通 过 氯气 与 水 反 应 生 成 的 次 氯酸 进 行杀菌消毒 ， 并 且 该 歧 化 反应 能够 在 数 秒 钟 内完 成 ：
饮用水消毒副产物的危害及控制工艺
饮用水消毒副产物的危害及控制工艺摘要：随着科技的快速发展，越来越多的有机化合物应用于工农业中，对应的水源被污染程度增加。
本文主要对饮用水消毒副产物常见的种类和产生的危害进行介绍，结合当前饮用水消毒情况分析常用的消毒副产物控制工艺，希望为实际饮用水消毒提供相关参考依据。
关键词：饮用水；消毒副产物；危害；控制工艺引言众所周知，水中含有自然界本身存在的和人工合成的各类有机物，在对水源进行消毒的过程中所使用的消毒剂可能与水中的有机物发生反应产生消毒副产物（DBPs），对人体健康产生直接或间接的影响。
其中饮用水中产生的消毒副产物数量、种类与水质、所使用消毒剂种类以及所采用的水处理工艺有着密切的关系。
比如使用含氯元素的消毒剂会产生氯仿、卤乙酸等消毒副产物；如果使用含有二氧化氯元素的消毒剂，会产生氯酸盐、亚氯酸盐等消毒副产物。
一、消毒副产物的种类及危害（一）种类饮用水消毒过程中最常用的消毒剂为液氯，这类消毒剂应用的范围比较广泛，一般以次氯酸盐、次氯酸的形式存在，当其与水中的溴离子接触时发生氧化反应产生次溴酸或者次溴酸盐，且与水中有机物反应产生三卤甲烷、卤乙酸以及卤代酮类等多种消毒副产物。
氯胺作为常用的第二大消毒剂，与液氯所产生的消毒副产物相比较，其含量有所降低，主要包括亚硝胺、卤代氰、卤酰胺等消毒副产物。
另外，臭氧与水中酮类、醛类等有机物发生氧化反应产生非卤代消毒副产物，且与水中溴离子发生反应产生嗅代消毒副产物。
（二）危害1.三卤甲烷饮用水中被检测出的消毒副产物对人体健康产生潜在危害。
其中以氯仿为主的三卤甲烷被公认为对动物有致癌的危害，比如动物长期处于高剂量一溴二氯甲烷、氯仿中会导致肾癌、肝癌；三溴甲烷、二溴一氯甲烷等会引发动物肠肿瘤[1]。
2.卤乙酸通过动物实验可以了解到，卤乙酸中的二氯乙酸对生殖发育系统产生一定的影响，且会导致癌症，并且卤乙酸中的三氯乙酸会影响肝、肾、脾脏等。
与具有挥发性、低沸点的三卤甲烷相比较，卤乙酸的沸点更高、致癌风险更大，在细胞增殖、死亡修复过程中诱发癌症。
供水处理厂中消毒副产物的形成与控制
供水处理厂中消毒副产物的形成与控制随着城市化进程的加速和人口的快速增长，供水处理厂在保障居民饮用水安全方面发挥着重要的作用。
消毒是水处理过程中的关键步骤，常用的消毒方法包括氯气、次氯酸钠和二氧化氯等。
然而，消毒过程中产生的一些副产物对人体健康可能造成潜在风险。
本文将探讨供水处理厂中消毒副产物的形成与控制。
一、消毒副产物的形成原因消毒副产物的形成与消毒剂及水中的污染物质反应有关。
主要原因包括以下几点：1.溶解性有机物存在。
水中含有的有机物，如腐殖酸、脂肪酸等，与消毒剂反应会生成三卤甲烷、二卤甲烷等消毒副产物。
2.余氯与氨氮反应。
当供水中存在氨氮时，余氯与其反应会生成氯胺类消毒副产物，如三氯胺和二氯胺。
3.溶解性无机物存在。
水中含有的亚硝酸盐、硝酸盐和亚氯酸盐等，与余氯反应会生成亚硝酸亚氯胺、氯酸亚氯胺和三氯氮等消毒副产物。
二、消毒副产物的种类供水处理厂中会产生多种消毒副产物，常见的有以下几种：1.三卤甲烷类。
包括三氯甲烷、二氯甲烷等，具有潜在的致癌风险。
2.氯胺类。
包括三氯胺和二氯胺等，对人体的健康有一定的影响，如可能对肝脏和肾脏造成损伤。
3.亚硝酸类。
包括亚硝酸亚氯胺、氯酸亚氯胺和三氯氮等，对人体的健康可能导致多种健康问题，如致癌性和免疫抑制等。
三、消毒副产物的控制方法为了降低供水处理厂中消毒副产物对居民健康的潜在风险，采取以下控制方法十分重要：1.选择适宜的消毒剂。
不同的消毒剂产生的消毒副产物种类和浓度不同，可根据具体情况选择合适的消毒剂，如优先考虑使用二氧化氯替代氯气消毒。
2.加强水源的整治。
通过加强对水源的保护和监测，减少水中污染物质的含量，从根本上减少消毒副产物的形成。
3.优化消毒剂投加量。
合理确定消毒剂的投加量，避免过量使用，可以减少消毒副产物的形成。
4.采用有效的预处理工艺。
通过对水源进行预处理，如植物沉淀、活性炭吸附等，可以去除水中的有机物质和溶解性无机物，降低消毒副产物的形成。
5.提高供水的水质监测与调控能力。
饮用水消毒副产物的控制工艺研究
第53卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 3 2024年3月 Liaoning Chemical Industry March，2024收稿日期： 2023-07-05饮用水消毒副产物的控制工艺研究翁启暄，林英姿*（吉林建筑大学，吉林 长春 130118）摘 要：为了预防通过饮用水途径传播的传染病，消毒已经成为水处理工艺中不可或缺的步骤。
然而，消毒工艺在杀灭微生物的同时，也会产生消毒副产物（DBPs）。
消毒副产物因其具有致癌、致畸和致突变的三致特性而在全球范围内备受关注。
本文聚焦于消毒副产物的生成条件与危害两方面，考察了饮用水中消毒副产物的控制方法，并对现阶段消毒副产物研究方法中存在的问题与不足进行分析。
最后针对消毒副产物未来的控制策略提出展望。
关 键 词：消毒副产物； 饮用水处理； 研究进展中图分类号：X131.2 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）03-0489-04随着全球人口增长以及人类活动的加剧，水环境问题日益突出。
灭活水传播病原体提供安全饮用水已被列为全球卫生计划的优先事项。
水消毒通过杀灭水中的微生物病原体来减少疾病的传播，有效保障了生活饮用水的微生物安全。
由于消毒剂可有效对抗不同的致病菌和病原体，因此被广泛用于饮用水消毒。
然而，在消毒过程中消毒剂会同水中的天然有机物等前体物反应产生一类次生污染物，即消毒副产物（DBPs）[1]。
到目前为止，已经在饮用水中确定的DBPs 超过700种，其中相当多的DBPs 具有致癌、致畸、致突变的“三致”作用[2]。
因此，针对消毒副产物对于人体健康的潜在影响所进行的相关研究备受关注。
1 DBPs 的形成与危害1.1 DBPs 的形成DBPs 的形成主要与前驱物类型、原水水质和消毒条件等因素相关。
DBPs 前驱物主要包含4类：天然物质、工业污染物、农业污染物和生活废弃物。
各类前驱物在水处理工艺中进行的各类反应大多不同，形成DBPs 的种类和能力差异较大。
自来水的水质处理与消毒副产物控制
自来水的水质处理与消毒副产物控制1. 背景自来水作为城市居民日常生活和工业生产的主要水源，其水质的好坏直接关系到人民的健康和城市的可持续发展因此，对自来水进行水质处理和消毒副产物控制显得尤为重要本文将详细介绍自来水的水质处理和消毒副产物控制的方法和技术2. 自来水的水质处理2.1 预处理预处理主要包括原水取水、预氧化、预沉等步骤原水取水是指从水源地取得原水，经过预氧化和预沉等处理，以去除原水中的悬浮物、胶体物和部分有机物等杂质，为后续的处理步骤创造良好的条件2.2 絮凝和沉淀絮凝和沉淀是利用絮凝剂使水中的悬浮物、胶体物等杂质聚集成较大的絮体，然后通过重力沉降或浮力浮升至水面，从而实现去除的目的常用的絮凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝等2.3 过滤过滤是通过过滤介质（如砂、活性炭等）对水中的悬浮物、胶体物、有机物等杂质进行去除的过程过滤可以有效去除水中的细小悬浮物和有机物，提高水质的清澈度2.4 消毒消毒是利用消毒剂杀灭水中的病原微生物，保障自来水的卫生安全常用的消毒剂有氯、臭氧、紫外线等3. 消毒副产物控制消毒副产物是指在水处理过程中，消毒剂与水中的有机物、无机物等杂质发生反应产生的新的污染物消毒副产物的控制是为了保证自来水的质量和人民的健康3.1 消毒副产物的主要类型消毒副产物主要包括三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）、有机氯化物等这些消毒副产物具有一定的毒性和对人体健康的潜在风险，因此需要进行控制3.2 消毒副产物控制方法消毒副产物的控制方法主要包括预处理、优化消毒工艺、使用替代消毒剂等预处理可以去除水中的有机物、悬浮物等杂质，减少消毒副产物的生成优化消毒工艺可以调整消毒剂的投加量、接触时间等参数，以减少消毒副产物的生成使用替代消毒剂，如臭氧、紫外线等，可以减少氯等传统消毒剂产生的消毒副产物4. 结论自来水的水质处理和消毒副产物控制是保障自来水质量和人民健康的重要环节通过预处理、絮凝沉淀、过滤、消毒等水质处理步骤，可以有效去除水中的悬浮物、胶体物、有机物和病原微生物等杂质，保障自来水的卫生安全同时，通过优化消毒工艺、使用替代消毒剂等消毒副产物控制方法，可以减少消毒副产物的生成，进一步提高自来水的质量1. 背景作为现代城市生活的基本需求，自来水的水质直接关系到公众的健康和生活质量因此，对自来水进行有效的水质处理和严格的消毒副产物控制是至关重要的本文将重点探讨自来水的水质处理技术及其消毒过程中的副产物控制策略2. 自来水的水质处理技术2.1 自然沉淀自然沉淀是利用水中的悬浮物、胶体物等杂质在静态条件下自然沉降的过程这一过程通常在沉淀池中进行，通过重力作用使杂质沉淀到底部，从而实现分离2.2 絮凝处理絮凝处理是通过加入絮凝剂，如硫酸铝、聚合氯化铝等，使水中的悬浮物、胶体物等杂质形成絮体，加速其沉降和过滤过程絮凝剂能够改变水中杂质的电荷，使其聚集成较大的颗粒2.3 过滤技术过滤技术是通过使用过滤介质，如砂、活性炭等，对水中的悬浮物、胶体物、有机物等杂质进行物理截留过滤可以有效去除水中的细小悬浮物，提高水质的清澈度2.4 生物处理生物处理是利用微生物对水中的有机物进行分解和转化的过程通过生物反应器等设施，可以有效去除水中的有机污染物，提高水质3. 消毒副产物控制策略消毒副产物是指在水处理过程中，消毒剂与水中的有机物、无机物等杂质发生反应产生的新的污染物消毒副产物的控制是为了保证自来水的质量和人民的健康3.1 优化消毒工艺优化消毒工艺是通过调整消毒剂的投加量、接触时间等参数，以减少消毒副产物的生成例如，控制氯的投加量和接触时间可以降低三卤甲烷（THMs）的生成3.2 选择环保消毒剂选择环保消毒剂是使用对环境影响较小、消毒效果较好的消毒剂例如，臭氧、紫外线等消毒剂产生的消毒副产物较少，对环境和水体的影响较小3.3 预处理和后处理技术预处理和后处理技术是通过在消毒前后的过程中加入特定的处理步骤，以减少消毒副产物的生成例如，预氧化可以破坏水中的有机物，减少消毒过程中的副产物生成4. 结论自来水的水质处理和消毒副产物控制是确保自来水质量和人民健康的关键环节通过自然沉淀、絮凝处理、过滤技术、生物处理等水质处理技术，可以有效去除水中的悬浮物、胶体物、有机物和病原微生物等杂质同时，通过优化消毒工艺、选择环保消毒剂、预处理和后处理技术等消毒副产物控制策略，可以减少消毒副产物的生成，进一步提高自来水的质量应用场合1. 城市自来水供水系统城市自来水供水系统是自来水水质处理与消毒副产物控制的主要应用场合在这个系统中，原水经过多个处理环节，包括预处理、絮凝和沉淀、过滤、消毒等，以确保自来水的水质达到饮用标准2. 工业用水处理工业用水处理也需要对水质进行严格的处理和消毒，以满足工业生产的需求在工业用水处理中，除了常规的水质处理技术外，可能还需要根据生产过程中的具体需求采用生物处理、膜分离等技术3. 应急供水系统在自然灾害、事故等紧急情况下，应急供水系统需要快速提供清洁的饮用水此时，简易的水质处理装置和消毒工具变得尤为重要，如便携式净水器、消毒片等注意事项1. 水质监测与分析在自来水的水质处理与消毒副产物控制过程中，需要定期进行水质监测与分析，以确保各处理环节的效果监测项目包括悬浮物、胶体物、有机物、病原微生物等2. 消毒剂的选择与使用消毒剂的选择和使用是控制消毒副产物生成的重要环节应根据水源特点、处理工艺、消毒效果和副产物生成情况等因素，合理选择消毒剂，并严格控制投加量和使用方式3. 优化处理工艺根据水源特点和水质要求，优化处理工艺是提高自来水质量的关键这需要根据实际情况调整絮凝剂种类、过滤介质、消毒方式等参数，以实现最佳的处理效果4. 环境保护与可持续发展在自来水的水质处理与消毒副产物控制过程中，应重视环境保护和可持续发展选择环保型消毒剂，减少消毒副产物的生成，降低对环境和人体的潜在风险5. 安全防护与操作规范在水质处理和消毒过程中，操作人员需要严格遵守安全防护和操作规范这包括穿戴防护装备、确保设备安全运行、定期维护和检修等6. 公众宣传与教育提高公众对自来水水质处理与消毒副产物控制的认识和理解也是非常重要的可以通过公众宣传和教育活动，增强人们对饮用水安全的关注，促进大家对水质处理技术的了解7. 法规与标准遵循在自来水的水质处理与消毒副产物控制过程中，需要遵循相关法规和标准这包括国家和地方的饮用水标准、水质处理技术规范等自来水的水质处理与消毒副产物控制应用场合广泛，涉及城市供水、工业用水、应急供水等多个领域在实际操作中，需要注意水质监测、消毒剂选择、处理工艺优化、环境保护、安全防护、公众宣传和法规遵循等多个方面，以确保自来水质量和人民健康。
减少饮用水消毒副产物的方法
化剂的作用下转化，如臭氧氧化或其他深度氧化工艺。 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。
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。 前者主要包括腐殖酸和富里酸，后者的成分则更为复杂。 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. 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。 改变氯的投加量和投加点 消毒水平的微生物风险与化学物风险权衡分析 去除消毒副产物或前体物的其它工艺 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。 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。 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。 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。 消毒水平的微生物风险与化学物风险权衡分析 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。 不同原水中溶解性有机物质的各个组分所占比例不同，其消毒副产物形成潜能也不同。 组合消毒工艺常常能达到较好的效果。 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-。
生活饮用水标准检验方法 消毒副产物指标
生活饮用水标准检验方法消毒副产物指标# 生活饮用水标准检验方法消毒副产物指标### 1. 引言生活饮用水是日常生活中必不可少的资源之一，其质量直接关系到人们的健康和生活质量。
为了保障人们饮用水的安全性，各国都制定了相应的标准来监测和评估饮用水的水质。
其中，消毒副产物指标是评价水质是否达标的重要指标之一。
本文将介绍生活饮用水标准检验方法中的消毒副产物指标。
### 2. 消毒副产物指标概述消毒副产物是指在水处理过程中，由于消毒剂（如氯、臭氧等）与水中有机物反应而产生的副产物。
这些副产物大多数属于有机化合物，包括三卤甲烷、二卤甲烷等。
它们对人体健康具有一定的潜在风险，因此，在饮用水标准中设置了相应的限值来控制其含量。
### 3. 消毒副产物的检测方法以下是常用的消毒副产物的检测方法：#### 3.1 氯代烷烃类消毒副产物氯代烷烃类消毒副产物是消毒过程中最常见的产物之一。
其检测可以通过以下方法进行：- 气相色谱法：将水样中的氯代烷烃类化合物提取后，通过气相色谱仪进行测定。
- 气相色谱串联质谱法：结合气相色谱和质谱技术，可以更加准确地鉴定和定量氯代烷烃类消毒副产物。
#### 3.2 三卤甲烷类消毒副产物三卤甲烷类消毒副产物是由氯、臭氧与水中溶解有机物反应而生成的。
其检测方法主要有：- 气相色谱法：将水样中的三卤甲烷类化合物提取后，通过气相色谱仪进行定量分析。
- 液相色谱法：通过液相色谱仪对三卤甲烷类化合物进行定量测定。
### 4. 消毒副产物指标的评价与控制为了保障饮用水的安全，消毒副产物的含量需要在一定范围内进行控制。
以下是对消毒副产物指标进行评价与控制的一般原则：- 根据国家标准或相关规定，确定合适的限值。
- 进行定期的监测和检测，确保消毒副产物的含量符合标准要求。
- 若消毒副产物含量超过限值，需要采取相应的控制措施，如改变消毒剂种类和使用量，优化水处理工艺等。
- 持续进行技术研发和创新，寻求更加安全、环保的消毒方法，降低消毒副产物的产生。
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专论与综述饮用水消毒副产物的控制3赵振业 肖贤明 张文兵 刘光汉(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,广东省环境资源利用与保护重点实验室 广东广州 510640)摘要 针对饮用水源的严重污染以及由此而引发的有机消毒副产物(DBPs)的种类和数量增加这一问题,引用大量的文献,从DBPs形成的机理和成因,论述了控制这些副产物的各种方式和各自特点。
并结合我国城市供水2000年技术进步发展规划,探讨了将二氧化氯替代液氯用于控制消毒副产物的前景。
关键词 饮用水 消毒 副产物 液氯 二氧化氯Control of Drinking W ater Disinfection By-ProductsZhao Zhenye Xiao Xianming Zhang Wenbing Liu G uanghan(S tate Key L aboratory of O rganic Geochem ist ry,Guangz hou Instit ute of Geochem ist ry,Chi nese A cademy of Sciences Guangz hou 510640)Abstract Lots of papers has been used to review the methods of controlling disinfection by-products (DBPs),their character from the process and mechanism of DBPs in accordance with the serious pollution of drinking water resources and the increasing of kinds and quantity for DBPs.Moreover,the technology progress development program of2000year’s National City water supply has been combined to discuss the prospect for chlorine being instead by chlorine dioxide in the process of controlling DBPs.K eyw ords drinking water disinfection by-products chlorine chlorine dioxide1 饮用水水源的污染饮用水水源的日趋污染,加之传统处理工艺的不足,使得输送到用户的饮用水水质难以保证。
据10年前我国城镇供水统计年鉴的数据对我国390多个自来水公司的管网水质检验,其水质合格率相差悬殊,部分水厂的CHCl3的含量高达111μg/L,而且出厂水中有毒副产物种类有明显的增多[1]。
2 消毒副产物的产生在液氯用于饮用水处理工艺的初期,其主要作用是控制流行病的传染、杀灭水中的细菌和病毒以及控制饮用水中的异味。
但是,在消毒过程中如果水中含有腐殖酸以及其它有机物时,就会形成以三氯甲烷、氯代乙酸为主要物质的有机氯代物[2,3],即使有痕量的溴离子存在时,也会形成一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷或溴仿[4]。
由前述可知原水中的有机物由人为有机物和天然有机物组成,而能形成消毒副产物的前驱物质主要是天然有机物质[5]。
天然有机物质在自然水体中的浓度一般为5～20mg/L,它们来源于泥炭、土壤、湖泊底泥以及浮游生物和细菌[6,7]。
同时,在许多饮用水的水源中有低浓度的溴化物存在,而在沿海地区则显得相对较高,它们也是消毒过程中有机 3广东省自然科学基金团队项目(20003046)和广东省“百项工程”项目(991306901G)资助副产物形成的前驱物质之一。
已有非定量化的研究表明,经氯化消毒的污水其出水中可检出106种非挥发性的有机物[8]。
这些非挥发性的有机物中含有多数的致突变物。
通过特别高剂量的氯(1000———4000mg/L)氯化废水,结果发现其中有36种化合物中含有氯,其中包括脂肪烃、芳香烃、氯代醇、氯代酮以及氯代羧酸[9]。
对作为饮用水水源的地表水进行氯化时,所形成的可溶性有机卤代物(DOX)主要是三卤甲烷和卤代乙酸两种物质[10]。
通过定量化的研究表明可溶性有机卤代物的形成与水中的有机物、氨和溴离子的含量有直接的关系。
在常规投氯量(Cl/C=0.34)的条件下,有氨存在时氯化1天,DOX/TOC的平均比值为8.5μgCl/mgC,而无氨存在时氯化1天,DOX/ TOC的平均比值为49μg Cl/mgC;在有溴离子存在时氯化1天,THM/DOC在19～45μg Cl/mgC之间波动,而无溴离子存在时氯化1天,其THM/DOC 仅在2～9.6μg Cl/mgC之间波动[11]。
此外,有机卤代副产物的量还与消毒剂在配水系统中的停留时间有直接的关系,其中三卤甲烷THMs的量随停留时间的增大而增多,而卤代乙腈、卤代酮、三氯硝基甲烷、卤代乙酸等随停留时间的增大而减少[12]。
利用XAD-8提取天然水体中的亲脂性有机质,研究DBPs的形成过程表明,THMs和HAAs的形成与总有机碳(TOC)的浓度成正比关系,对其它DBPs的形成也有相似的关系。
已有研究结果表明氯的消耗和DBPs的形成与NOM中的芳香烃成正比关系[13],用XAD-8树脂对五个不同水源水中提取的腐殖酸与黄腐酸,用固相13C核磁共振分析它们的元素组成、分子大小和芳香碳的组成;用酸碱滴定测定其酸性官能团。
并将这五种腐殖酸和黄腐酸在一定的条件下氯化,分析测定消毒副产物的量,如表1所示。
由表中的数据可以看出,对这五种腐殖酸和黄腐酸,氯的消耗和每一种消毒副产物的形成,包括总卤代物的量(TOX)基本一致。
由腐殖酸与黄腐酸的对比分析可知,对腐殖酸,氯的消耗和DBPs的形成要高一些,这可能主要是由于前者分子中芳香碳的含量多一些。
同时,结果表明,氯的消耗与各种腐殖酸和黄腐酸中芳香碳的含量成一定线性关系。
氯化腐殖酸和黄腐酸的结果与饮用水氯化消毒副产物的形成非常一致[14]。
表1 氯化不同水样中提取物形成DBPs的关系(氯化条件:p H=7.0,20℃,20mg/L Cl2,3d接触时间)水源水样物种Cl2耗量mg/mgTOCDBPs生成量μg/mgTOCCHCl3Cl2AA Cl3AA TOX 12345平均黄腐酸 1.4848.617.850.2208腐殖酸 2.2868.230.098.6288黄腐酸 1.6450.825.066.6232腐殖酸 2.0259.627.492.8268黄腐酸 1.5249.822.060.6216腐殖酸 2.1259.632.090.6262黄腐酸 1.2432.616.630.6161腐殖酸 2.1447.227.270.7232黄腐酸 1.1030.811.823.6136腐殖酸 2.1449.824.462.6230黄腐酸 1.4042.618.646.2191腐殖酸 2.1456.828.283.02563 有机副产物的消除针对消除有机卤代副产物这一问题的研究正日益广泛起来,但其总的发展趋势主要分为两个方面:一是继续用液氯消毒,但在消毒过程中严格控制三卤甲烷等有机卤代物的形成或去除最后供水中的有机卤代物;另外就是取代液氯消毒。
在生产实践中,从各个方面综合考虑,若使用液氯消毒比较经济、方便,当然也有切实可行的方法控制THMs等物质的量。
首先是去除有机卤代物产生的前驱物质。
主要有物理法和生化法,物理法去除主要有强化絮凝和各种吸附。
强化消毒前所进行的混凝、沉淀和过滤等处理过程,提高固液分离效果,使消毒时水中的有机物的含量进一步减少。
使用可水解的金属盐如铝和铁的氯化物作混凝剂,可去除引起原水浊度的颗粒物质,通过增加混凝剂的用量或者调整原水的p H值,,均可去除水中除悬浮物以外的天然有机物[15,16]。
美国国家环保局将强化混凝效果列为去除水体中天然有机物的最有效和最可行的途径[17]。
在强化混凝效果时应根据不同的原水水质状况选择合适的混凝剂,及混凝时的p H 值就显得特别重要。
活性炭和离子交换树脂是NOM最好的吸附介质[18]。
在NOM中,对活性炭不可去除的部分通常小于10%,而离子交换可能高达40%。
但是,离子交换树脂与NOM有着相似的键合结构,而活性炭对NOM有着广谱的吸附特性。
NOM在粒状介质上分子内物质转移受这两种作用共同控制。
用单一的氧化剂一般很难将水体中的NOM彻底矿化,而且,用一些高级的氧化手段对NOM进行氧化处理,例如带有OH·自由基的氧化过程或臭氧氧化,都可以使腐殖质分子结构中的羟基或羰基增加,这就增大了腐殖质在氯化过程中形成THMs的潜力[19]。
另外,由于腐殖质来源于生物残体降解的残余部分,一般很难被微生物降解。
所以,在NOM 处理过程中,一般是将化学氧化和微生物降解两者结合起来,使大分子的NOM首先氧化成小分子可生物降解的物种,然后再经微生物的处理,可以有效地去除部分NOM。
在常见的生化处理过程中,一般是在臭氧氧化之后,进行微生物处理。
臭氧不但可以使大分子有机物氧化为可被微生物降解的小分子物质,而且投加臭氧也可以增加水体中的溶解氧,这比较有利于微生物的繁殖生长。
臭氧的投加量对生物降解NOM有着很大的影响。
臭氧投量的增大非常有利于生物降解[20]。
国内外大多数臭氧/生物滤池一般都是以活性炭作为挂膜的载体,这样利用活性炭的吸附特性和微生物的降解作用可以很好地去除水体中的NOM。
其次是在三卤甲烷(THMs)等有机卤代物形成之后去除。
部分原水由于其水质的特殊性,对前驱物质的去除从经济角度分析可能不是很理想,这时就要考虑去除消毒后所形成的THMs等有机卤代物。
去除THMs等物质的主要方法有空气吹脱[21]、活性炭吸附[22]和臭氧氧化[23]。
空气吹脱对去除THMs等物质来说虽然是一种比较廉价的去除方法,但是它只是将这些有机物从水相转移到空气相,同样会引起二次污染;活性炭吸附虽然研究得比较广泛,但这一过程同样不破坏所吸附的有机物,如果最高污染浓度进一步降低,这种平衡控制方法就显得比较昂贵。
臭氧与THMs反应的双分子速率常数<0.1M-1S-1,因此,臭氧氧化应该结合紫外光(UV)或过氧化氢(H2O2)才能达到最终去除THMs的目的。
同时,为使这一方法更为有效,应使该过程有足够的反应时间。
另外,近期的研究表明高能电子束的辐射结合臭氧氧化也可有效地去除THMs等卤代副产物[24]。
由于液氯与有机物反应会生成有毒害作用副产物的缺点,因此,在饮用水领域,人们正在使用或者研究其它消毒方法,以满足人们对饮用水安全性的要求。