消除饮用水中异臭味研究进展

消除饮用水中异臭味研究进展

段跟定１，刘海华１，宋

玉２

（１．西安航空技术高等专科学校动力工程系，陕西西安７１００７７；２．中国石油长庆油田分公司第一采气厂，陕西延安７１７４００）

摘耍：随着天然水体富营养化程度的加剧和工业农业向水体排放污染物量的增加，导致以其为水源的给水厂出水中异味和臭味增大。而此现象已经引起人们越来越多的关注。本文对饮用水中产生异臭味的原因进行了分析。并对以后的研究方向进行了展望。

关键词：饮用水异臭味嗅和味

水体异味问题所造成的危害是严重的、多方面的，这包括：使人类饮用水水质下降，水处理耗费增加；同时会给市民的日常生活带来极大不便。过去我国给水行业一直以降低饮用水中的浊度、色度，去除细菌、病毒等微生物为主要目标。但随着我国经济的发展，人民生活水平的日益提高，人们对饮用水中存在的嗅和味问题的关注也必然会逐渐增强。

１

饮用水中臭昧的形成原因

目前据研究表明，饮用水中嗅和味产生原因主要有三类：一是由排入水体的无机物、化学制品及溶解性的矿物盐；二是腐殖质等有机物、藻类放线菌和真菌的分泌物和残体产生的Ｇｅｏｓｍｉｎ（地霉素）、ＭＩＢ（２一甲基异２一茨醇）；三是过量投氯引起的。

１．１无机物、化学制品及溶解性的矿物盐产生的嗅和昧

来自工业废水酚离子及酚类化合物具有恶臭，对饮用水进行加氯消毒时，能形成臭味更强烈的氯…酚；来源于水生生物死亡或者工业废水的无机氮化物也会使水产生异味，比如，三甲基胺是水体鱼腥味的主要来源一，且其在水中的阈值极低，仅为０．００４ｐｐｍｖ；受到严重的工业污染或水源（湖泊、水库）底泥上翻时，水体中往往会存在一定的硫化物，产生难闻的臭鸡蛋味，比如：硫醇是一种恶臭味分子，其臭气阈值数在十亿分之一；酮及醛类化合物也会使饮用水产生臭味，比如：乙醛嗅阈值是０．０００１

ｐｐｍｖ翻。

１－２部分藻类和放线茵产生的嗅和味

藻类分泌物一般带有异味，尤其是鱼腥味、土腥味最为普遍，给人以极其不愉快的感觉。藻类的细胞外物质分解是一个潜在的引起嗅和味的源泉。死藻常通过两个途径引起嗅和味：死亡藻类细胞的解体，使得细胞内物质进入水中，释放出嗅味化合物；死藻可以作为放线菌等细菌的食物，研究表明放线菌Ｓｔｒｅｐ—ｔｏｍｙｃｅｓ

ｖｒｉｅｕｓ分泌出异味物质，并证实此异味物质就是ＭＩＢ（２一

甲基异２一茨醇）脚。

１．３过量加氯引起的嗅和昧

当水中同时存在氯和氨时，ＨＯＣＩ与氨产生下列逐步反应：

ＨＣｌ０＋ＮＨ，一＝ＮＨ＿，Ｃｌ＋Ｈ２０’ＨＣｌ０＋ＮＨ２Ｃｌ＝一＝ＮＨＣｈ＋Ｈ２０

ＨＣＩＯ＋ＮＨＣｌ２＝－－－＝＝ＮＣｌｊ－１２０

ＮＨ－，ＣＩ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ，分别称为一氯胺、二氯胺和三氯胺。ＳｅＰｐｏｖ弛ｍ时旨出，氯酚、三碘甲烷和药味的复合嗅味是由藻类代谢物的氯化和副产物的分解产生的，还有待进一步研究。

２

嗅和昧的种类及检测方法

２．１嗅和味的种类

万方数据

目前，嗅和味的种类还没有—个确定的分类方法，在最新的异昧轮状图（ＴａｓｔｅａｎｄＯｄｏｒＷｈｅｅｌ）中，异味及导致异味的挥发性化合物被划分为１３类．其中嗅觉异味占了８类，如土霉味、油脂味、草木味、鱼腥味、烂菜味、腐败味、氯化物味及药味等［５１。其中土霉味是淡水水体中存在最广泛且最难闻的异味。对嗅和味的分类常采用嗅和味轮状图法，见图１

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图１嗅和昧轮状图

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一’囊．唪２．２嗅昧鉴定方法

目前，国内外对水体异味的监测方法可归纳为两种，即嗅觉鉴定方法和仪器分析法。嗅觉法是通过人的嗅觉来判断其味的类别和强度。水体中异味常用异味阈值（Ｔｈｒｅｓｈ

ｏｄｏｒ

Ｎｕｍｂｅｒ，简

称ＴＯＮ）来表征。仪器分析法是依据异味物质的反应生成物颜色、发光和离子化原理，用气相色谱法、气质联用法、比色法、化学发光法等方法进行分析。十九佯前，人类的鼻子曾经是最灵敏的仪器，胜过ＧＣ分析。然而随着分析技术的发展，近几年发展起来的固相微萃取法因不需要有机溶剂，无需浓缩，简便易行而广泛应用于食品、环境安全等研究领域，用ＳＰＭＥ顶空富集水体中痕鼍的异味化合物，再与ＧＣ／ＭＳ结合分析，可使灵敏度大为提高，例如可测定饮用水中的Ｇｅｏｓｍｉｎ和２一ｍｅｔｈｙｌｉｓｏｂｏｒｎｅｏｌ（ＭＩＢ），低于其ＴＯＮ值『ｑ。酶联免疫法（ＥＬＩＳＡ）是基于抗原一抗体反应原理发展起来的一种新检测方法，因其具有专一性强、灵敏度高、简便快速等优点，近年来广泛应用于生命科学领域。Ｃｈｕｎｇ等最早

报道采用该法对ＭＩＢ的检测灵敏度可达到１州ｍＬｏ

３饮用水中臭味的消除方法

３．１嗅和昧的化学氧化法去除３．１．１二氧化氯

黄君礼嘴人从量子化学的角度，研究了水处理反应条件下

ＣＩＯ：与苯酚反应的单电子转移反应机理，认为采用二氧化氯解决酚类化合物产生的水体异味的主要原因有三个方面：（１）－－氧化氯完全氧化破坏酚类污

染物。不生成异味的氯代酚；（２）二氧化氯能破坏预氯化产生的任何一种氯酚，并且作用迅速；（３）适当提高原水ＰＨ值还会提高二氧化氯的除酚效率，从而更好地除臭，这些均不同于次氯酸。根据黄君礼等人的研究结果，二氧化氯预氧化具有良好的除酚效果，并且明显优于液氯。当二氧化氯投加量为２ｍｓ／Ｌ时，滤后水中苯酚浓度降低了５８％，比常规

处理滤后水相应值高了３８个百分点。氧化能力较强的二氧化氯也会对硫化物进行氧化，从而减轻水体异味程度。二氧化氯投加量对硫化物去除效果的影响规律与除酚类似御。３．１．２高锰酸盐复合药剂

章琪等人采用高锰酸盐复合药剂（ｐｐｃ）预氧化加常规工艺进行处理，它与仅用常规工艺处理的对比试验表明，ｐｐｃ对有机物、藻类、嗅味、浊度、色度均有良好的去除效果。ｐｐｅ与原水的接触时间为５ｍｉｎ以上即可取得稳定的除臭效果，且ｐｐｃ投量和除臭率呈正相关关系。与常规工艺相比，ｐｐｅ预氧化的除臭效果非常显著，每投加１ｍｇ，Ｌ即可提高除臭率２５～５０％。生产试验结果表明，ｐｐｅ预氧化比ＣＩ＇－＇ＰＡＣ工艺除臭率提高了１４％。３．１．３臭氧

臭氧可直接破坏ＭＩＢ和Ｇａｓ的分子结构，是一种去ＭＩＢ和Ｇｅｓ的较为有效的氧化剂。如果臭氧剂量足够，ＭＩＢ和Ｇａｓ的去除率可达９５％以上。ＬＨＯ试验证实到，当采用臭氧氧化法去除水中的地霉素和土臭素时，水质的不同和ＮＯＭ会导致臭氧氧化效率变低。其原因主要是，臭氧氧化异味物质主要靠臭氧分子与水中的氢氧根离子反应生成的羟基自由基。当水中的碳酸根离子和碳酸氢根离子的浓度过高时，会同地霉素和土臭素分子竞争与羟基自由基的反应，从而降低地霉素和土臭素去除效率。同样，ＮＯＭ也与地霉素和土臭素相竞争而导致地霉素和土臭素的去除率降低嘲。

３．２

法，在载体上繁殖好氧微生物，在供氧充分的前提下，通过微生