饮用水中二氧化氯及其消毒副产物分析方法研究进展
饮用水处理消毒副产物产生及控制研究进展
二氧化氯在水处理中的应用研究
二氧化氯在水处理中的应用研究水是人类生命中不可或缺的重要物质。
但是,随着人口的增加和工业化的进程,水的质量问题也日益严峻。
为了保障人民健康和促进可持续发展,水的处理成为了当务之急。
而二氧化氯则被广泛应用于水处理领域。
二氧化氯是一种无色、有毒的气体,它有着强烈的氧化能力和杀菌作用,可以快速杀灭大多数病菌和微生物。
因此,在水处理领域,二氧化氯广泛应用于净化、杀菌、脱色、除臭和除草等方面。
接下来,我们将探讨二氧化氯在水处理中的应用研究。
一、二氧化氯在饮用水处理中的应用在饮用水处理中,二氧化氯主要用于消毒。
消毒是指杀灭水中的病菌和微生物,以保证水质达到国家标准。
二氧化氯在消毒方面有着独特的优势。
它可以快速杀灭各种细菌、病毒和单细胞藻类,而且不会产生臭味和口感。
相比之下,传统消毒方式如氯气消毒和紫外线消毒等存在一定的缺陷,如氯气会产生刺激性气味,紫外线消毒难以对抗多种草履虫。
二氧化氯消毒的具体应用过程中,需要根据水质情况适量添加二氧化氯。
如果水质较差,那么添加的二氧化氯量应该相应加大;如果水质较好,则可以适当减少添加量。
除此之外,在消毒前,需要对水质进行逐一检测,以确保消毒效果符合国家标准。
二、二氧化氯在废水处理中的应用随着工业的发展和人口的增加,水污染问题日益严峻。
废水处理成为环保领域的重要工作。
而二氧化氯在废水处理中也发挥着积极作用。
在废水处理中,二氧化氯主要用于脱色和污染物的降解。
二氧化氯可以快速氧化有机物质,使其降解为无害化合物,从而起到净化废水的作用。
而且,二氧化氯的氧化能力强,处理效率高,处理周期短,可以同时达到脱色和净化的效果。
除此之外,二氧化氯在处理过程中不会产生二噁英等有害物质,更加符合环保要求。
在实际操作过程中,二氧化氯的投加量需要根据废水的水质和处理要求来进行调整。
如果污染物含量较高,则需要增加二氧化氯的投加量;如果处理要求较高,则需要延长处理周期和增加二氧化氯的浓度。
除此之外,废水处理过程中还需要对有害物质和处理效果进行严格监测,确保达到国家标准和环保要求。
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。
生活饮用水中消毒副产物的危害及检测探讨
生活饮用水中消毒副产物的危害及检测探讨摘要:目前我国生活饮用水净化处理过程大多采用氯化消毒方式,加氯消毒是一种常见的水消毒方法,但由于其极易产生有害性消毒副产物,且具有致癌性或致突变性,因此人们开始对这一传统消毒方式的安全性提出了质疑,并积极寻找替代品,比如二氧化氯。
文章对几种主要消毒剂进行了介绍,对部分消毒副产物所具有的危害性进行了分析,详细探讨了检测方法。
关键词:生活饮用水;消毒;副产物;检测;危害性引言:研究表明,生活饮用水中普遍存在属性独特的天然有机物,它们产生于水与消毒剂所发生的化学反应,种类繁多。
其中,部分有机物易与氯消毒处理过程中的氯发生氧化、加成和取代等一系列化学反应,如藻类,从而生成其他消毒副产物,比如卤乙酸。
消毒副产物的多样性与消毒剂种类和消毒方式多样化有直接关系。
其生成情况主要受环境温度、环境酸碱度、接触时间、消毒剂含量大小等因素影响。
通常情况下,水源中有机物含量越高,消毒处理后,水体中消毒副产物含量也就越高。
1生活饮用水消毒剂种类与特点概述1.1氯氯是一种最早被应用的化学消毒剂,性价比高、易储存、便于运输、氧化性强,在所有消毒剂中应用最多,氯化消毒液是我国自来水厂经常采用的一种消毒方式。
其原理在于,液氯或次氯酸盐与水发生化学反应后会生成次氯酸,次氯酸在进入细胞后会在氧化作用下使微生物酶系统受到破坏,以此实现杀菌目的。
影响杀菌效果的主要因素包括:氯量、作用时间、微生物数量和种类、环境酸碱度、水温与水浑浊度等。
其中,环境酸碱度影响最大,酸性环境下次氯酸比例较高,杀菌效果好。
此杀菌方式弊端在于,氯会与水中的酚发生反应产生臭味,且在作用于有机物后生成副产物,对人体健康有一定危害。
1.2氯胺在反应机理上,氯胺与液氯具有相似之处,通过破坏微生物膜的功能来影响其呼吸,达到杀菌目的。
相比之下,氯胺氧化能力更弱,若要达到与液氯相同的杀菌效果,则需获得更多接触时间。
显然,其杀菌性还是比较有限的,一般不建议单独使用。
饮用水消毒副产物的研究进展
饮⽤⽔消毒副产物的研究进展饮⽤⽔消毒副产物的研究进展201106020001伴随着饮⽤⽔消毒技术的改进,有机类消毒副产物(DBPs)的种类⽇趋多样化,其⽣物毒性和健康风险受到⼴泛关注。
在饮⽤⽔消毒过程中,消毒剂除了起消毒灭菌的作⽤外,还会与⽔中的天然有机物、溴化物、碘化物等发⽣取代或加成反应⽽⽣成以卤代有机物为代表的消毒副产物(DBPs),⽽许多消毒副产物都被证实是致畸、致突以及致癌的。
为保障⼈类饮⽤⽔安全,控制饮⽤⽔消毒副产物已成为⼈们关注的焦点。
通过分析相关研究的不⾜之处和发展趋势,以便对今后的研究⽅向提出了建议。
1.DBPs 的分类⽬前饮⽤⽔消毒副产物种类繁多,它随着消毒剂、消毒技术以及源⽔化学组成的变化⽽不尽相同。
主要种类包括:三卤甲烷(THMs)、卤代⼄酸(HAAs)、溴酸盐(BrO3)、亚氯酸盐(ClO2)、卤化氰(XCN s)、卤代⼄(HANs)、卤代硝基甲烷(HNMs)、卤代酮(halogenated ketones,HKs)、卤代酚(Halophenols)、醛类(aldehydes)等。
随着分析检测技术的发展和创新,不断有新的 DBPs被发现,如致诱变化合物(MXs)卤代呋喃(4 ⼆氯甲基 5 羟基2(5)氢呋喃酮)、亚硝胺(NMs)、碘代酸(IAs)以及卤代对苯醌(HBQs)等。
2.DBPs 对⼈体健康的影响近⼏年有关 DBPs 的毒性受到普遍关注,研究进展很快。
饮⽤⽔中的 DBPs 对⼈体健康的危害主要体现在其致癌性、致突变性及⽣殖发育毒性。
(1)致癌性。
饮⽤⽔中的卤代烃类化合物是多种癌症的致癌因⼦,DBPs 的致癌风险主要由 HAAs 致癌风险构成,⼆氯⼄酸和三氯⼄酸可以造成哺乳动物细胞DNA 链断裂损伤,其致癌作⽤通过损伤 DNA 引发,均可能属遗传毒性致癌物。
国外有研究认为饮⽔中 THMs 的浓度与膀胱癌、结肠癌、直肠癌、乳腺癌有关。
(2)致突变性。
经过近年来各国科学家对氯消毒⾃的深⼊研究发现 MX 是迄今为⽌氯消毒⾃来⽔中发现的最强的致突变物质之⼀,占氯消毒⾃来⽔总致突变性的 16%~76%。
饮用水消毒副产物分析探讨
饮用水消毒副产物分析探讨【摘要】饮用水消毒是控制水中致病茵、保障人类安全使用的重要技术手段,但因此而产生的消毒副产物却危害着人类的健康,直接影响饮用水的质量安全。
本文探讨了近年来消毒副产物分析领域中常用的各种技术及检测方法,以供同行参考。
【关键词】饮用水;消毒副产物;分析一、饮用水消毒副产物概述1. 氯化消毒副产物水的加氯消毒技术是水处理技术发展历史上一个重大进展。
氯气消毒价格低廉、杀菌能力强,且持续时间长,多年来一直是饮用水消毒的首选药剂。
目前在氯化消毒的饮水中已经监测到300多种DBPS,包括THMS、卤乙酸、卤乙腈、卤代酮、三氯硝基甲烷、三氯乙醛等。
随着DBPS研究的多方面展开,越来越多的DBPS 的毒性被认识到,一些国家和组织也不断对相关规定进行调整。
(1)MX及其同系物。
尽管MX 在水中的浓度很低,但它能使TA100 菌株直接诱变,它的致突变性占饮用水突变活性的15%—57%,是现在已知的饮用水氯化消毒副产物中最重要的致突变性的物质。
(2)N-亚硝基二甲基胺。
NDMA 是一种不易挥发的化合物,普遍存在于各类食品及工业制品中,为大家所熟悉。
但它作为DBPs 存在于饮用水中是1998 年在加拿大安大略被发现的。
由于对它的毒性也已广为研究,因此在水环境领域很快掀起了一股NDMA研究热。
现在的研究还不能确定NDMA 是怎么形成的,但要形成NDMA 需要3个条件,即氯、无机物和胺。
当用氯或氯胺给流动水消毒时,3种物质互相接触就会形成NDMA。
USEPA 认为这种物质在极低的浓度就会致癌。
2. 臭氧消毒副产物臭氧作为消毒剂的前景一度显得非常光明。
它不会产生像THMs之类的卤代消毒副产物,却产生了包括醛类、酮类、羧酸、酮酸、腈类以及无机卤氧化物等的一系列产物。
消毒时同样会产生有毒的副产物,当源水中Br- 的浓度稍高时,溴离子能取代氯离子主要生成溴代乙酸,溴代乙酸被认为比氯代乙酸具有更强的DNA损伤能力;另外溴酸盐具有强致癌性。
饮用水中消毒副产物的产生及去除研究
饮用水中消毒副产物的产生及去除研究摘要:在20世纪50年代末,人们发现有机氯含量高会使动物中毒而死,到70年代中期人们对卤代有机物的危害作用有了更深刻的认识。
1974年,Rock和Benar等人从氯化后的高色度水中检测出三氯甲烷,并确认其具有致癌性。
随后Symons和Kransner等人对美国主要城市用水中氯化消毒副产物进行了较全面调查,发现氯化产物中三卤甲烷所占比例最大,卤代有机酸次之。
在我国24个大中城市的饮用水普查中,也普遍检测出了氯仿和其他卤仿。
鉴于当前以及今后一段时期内,饮用水消毒仍然以加氯消毒为主,因此研究臭氧化一生物活性炭(O,/BAC)深度处理技术是否能够有效地控制饮用水氯化消毒过程中生成的副产物,将是非常必要的。
Removal of generation and disinfection byproducts in drinking waterAbstract: In the late 1950s, it was discovered that a high content of organic chlorine poisoning of animals will die, the role of the mid-1970s to harm people halogenated organics have a more profound understanding. 1974, Rock and Benar, who detected from high chroma water after chlorination chloroform, and confirmed its carcinogenic. Then Symons and Kransner et al in major U.S. cities with water chlorination byproducts for a more comprehensive survey found that chlorinated products in the largest proportion of trihalomethanes, halogenated organic acids followed. In the census of drinking water in 24 cities, are generally detected in the chloroform and other Haloform. Given the current and future period,chlorination of drinking water disinfection still mainly a result of a BAC of Ozone (O, / BAC) is the depth of processing technology can effectively control the chlorination of drinking water generated during the vice the product will be very necessary.1产生1.1饮用水消毒副产物的发现饮用水消毒是20世纪最有效的公共健康措施之一,为预防饮水流行病提供了有效保障.然而,饮用水消毒杀菌的同时伴随着消毒剂与源水中含有的一些天然有机物和环境有机污染物以及溴或碘化物的化学反应,从而产生多种消毒副产物,对人体健康构成潜在的威胁.流行病学研究表明,消耗氯消毒的饮用水与膀胱癌、直肠癌及结肠癌等的发病率之间存在潜在相关性.1974年,R00k和kransner对氯消毒产生的副产物进行了分析研究,发现在对饮用水预氯化和消毒时氯可与水中某些有机物如腐殖酸、富里酸等发生氧化反应,也可发生亲电取代反应,产生挥发的和非挥发的氯化有机物如三卤甲烷TMMs等。
饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展
饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展饮用水消毒过程中,所采用的消毒剂会与水中的有机物反应,产生消毒副产物(DBPs),且消毒剂不同,产生的DBPs也有差别。
文章主要对饮用水消毒过程中不同消毒剂所产生的DBPs进行了阐述和比较,并对DBPs的消除技术进行了介绍。
标签:饮用水;消毒副产物;消除技术1 概述饮用水消毒的主要目的是控制水中致病菌,保证人类的饮水安全。
但是在消毒过程中,所使用的消毒剂除了能消毒灭菌外,还会与水中存在的天然有机物、溴化物、碘化物等其他物质,生成大量的消毒副产物(DBPs)。
1974年,Rook 发现用氯消毒后会产生一类特殊的化合物三卤甲烷(THMs)[1]。
1976年美国国家环保局调查发现,THMs普遍存在于氯消毒的饮用水中,之后,氯消毒的安全性,引起了人们的普遍关注,针对饮用水中DBPs的监测和研究,也相继展开。
1989年和1998年[2]美国相继两次开展了全国范围内饮用水中DBPs 污染状况的调查,监测的指标除三卤甲烷外,增加了卤乙酸、卤乙腈、卤代酮类、三卤乙醛、氯化苦、氯酚以及无机副产物。
澳大利亚[3]对典型DBPs分布情况进行了分析,发现液氯消毒方式中THMs、HAAs 的含量分别占DBPs的46%、42%;氯胺消毒分别为24%、54%,也就是说加氯消毒主要的副产物是THMs和HAAs,两者含量之和占全部DBPs的80%以上。
國内目前为止有关DBPs的监测资料主要为THMs成分的研究。
清华大学李爽等人[4]1998~2000年对西南L市和北京五个水厂的出厂水和管网末梢水进行了HAAs的调查,均检出含有HAAs。
越来越多的DBPs被发现和证实。
到目前为止,已发现的饮用水DBPs已达600多种。
而许多消毒副产物现已证实,具有致畸、致突以及致癌的性质,严重威胁人类的健康[5]。
为保障人类饮用水安全,控制饮用水DBPs已成为人们关注的焦点。
浅谈二氧化氯对饮用水消毒时副产物的生成情况
浅谈二氧化氯对饮用水消毒时副产物的生成情况二氧化氯在处理微污染水和出厂水消毒处理中应用相对比较广泛。
针对二氧化氯在饮用水消毒过程中出现的副产物亚氯酸盐超标现象,消毒对保障饮用水卫生安全具有重要意义[1]。
二氧化氯因具有光谱杀菌性、对绝大多数细菌和病原微生物的灭活效果好、不易生产抗药性、卤代副产生物生成量少等优点而日益受到人们的广泛关注[2]。
但二氧化氯在消毒过程中也产生副产物,主要是亚铝酸盐和铝酸盐,其中铝酸盐的生成量远小于亚铝酸盐的生成量,因此本文将亚铝酸盐作为二氧化氯消毒副产物的代表物质,通过对多种水样的二氧化氯消毒试验,研究二氧化氯投加量、二氧化氯消耗量、COD浓度等因素与亚铝酸盐生成量之间的关系,探索二氧化氯消毒副产物的生成规律及影响因素。
1.实验材料与方法1.1一般资料选取实验原水源为湖水和小河水2种,湖水:清澈透明,pH值=7.84,COD=310mg/L;小河水:清澈透明,pH值=7.73,COD=16mg/L。
两者在试验中采取的试验方法完全一致。
1.2 试验方法针对采取的小河水和湖水的水样,使用新一代二氧化氯制备反应器,制备浓度分别为594.08、524.23、672.92mg/L的二氧化氯消毒液,然后分别将一定数量的消毒液投放在300mL的未经过处理的水样中,对水厂的消毒方法进行模拟,待消毒液在水样中反应60min之后,检测水样中余氯、二氧化氯余量、氯酸盐、亚氯酸盐和COD浓度等。
为检测二氧化氯在水样中的使用浓度是否会对腐殖酸氯化消毒产生副产物的产生造成影响,在试验中,控制二氧化氯的预氧化时间,和二氧化氯的使用量。
1.3 评定方法根据《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定的限值(0.7mg/L),余氯值符合(GB5749-2006)的要求。
2 结果2.1 二氧化氯对小河水水样的消毒情况在小河水的消毒试验当中,二氧化氯的使用量为0.52-5.27mg/L,检测了余氯、二氧化氯余量、氯酸盐、亚氯酸盐和COD浓度等指标。
饮用水中氯化消毒副产物的研究进展
(1.
以及一溴乙腈(MBAN)四种。
研究表明,卤乙腈具有致畸、致突变型的负面作用,二氯乙腈可导致有机体诱变,引起人体淋巴细。
鉴于某些具有较强的遗传毒性,并在饮用水中广泛检出,
纳入饮用水标准,以保证
研究发现,接触时间、消毒剂投加剂量和方式、
HANs
7,初始氯浓度为20 mg/L,20℃时,随着消毒时间的延长,TCAN
后,TCAN浓度因水
HANs
的生成量会
的去除率。
消毒工艺的基础上增加新的消毒工艺。
一是二氧化氯消毒,它既不会与水中前体物反应生成消毒副产物,又能有效地杀灭水中的病毒细菌
臭氧对细菌有较好的灭活性,杀菌速度快,但会产生其他消毒副产物,如甲醛和溴酸根离子等,同时对工艺要求较高。
三是氯胺消毒,氯胺具有稳定持久的杀菌能力,可用于长距离管网消毒,但氯胺消毒可能会产生毒性更大的消毒副产物。
四是紫外消毒,在很低的消毒剂量和很短的停留时间的条件下,就能有效地杀灭细菌,但其持续性较差,管网远端水质不能得到保证。
2.3 。
饮用水消毒副产物研究进展
Ke y w o r d s : D i r n k i n g w a t e r ; D i s i n f e c t i o n b y - p r o d u c t s( D B P s ) ; T o x i c o l o g y ; He lt a h e f f e c t s
物会对 人体 的健 康产 生很 大 影 响 J 。D B P s 种类 繁 多 , n i t r i l e s , H A N s ) 和直接致诱变化合物 ( mu t a g e n X, M X) 与消 毒 时 间 、 环 境温 度 、 环境 有 机 物 水平 、 消 毒 剂种 类 等 。T H Ms 和 HA A s的含 量 占全 部 C D B P s的 8 0 % 以 密切 相关 。本 文从 D B P s 的 种类 、 毒性 与健 康 效 应 、 限 上 , 故 常被 作 为人 群 C D B P s暴 露 水 平 的 生 物 标
1 . 南京医科大学公共卫生学 院, 江苏省南京市 2 1 1 1 1 6 ; 2 . 句容市疾病 预防控制中心 摘要: 饮用水消毒副产物( D B P s ) 是天然有机物和饮用水 消毒剂反 应生成 的化合 物。该 文针对 氯 、 二氧化 氯和臭 氧 3种 消 毒方式产生 的消毒副产物 , 综述消毒副产物的种类 、 毒性 与健康效应 、 限量及分析方法方 面内容 , 并指 出饮用水与健康研究
r e s e a r c h s t u d i e s o n d i s i fe n c t i o n b y - p r o d u c t s( D B P s )a b o u t t h e i r c l a s s e s , t o x i c i t y a n d a d v e r s e h e a l t h e f f e c t - l i m i t a n d a n a l y t i c 的传播和暴发流行 中的有机 物与 氯消 毒使 用 的氯气 产 生 严重 损 害 人 体健 提供 了最重 要 的公共 健 康 措施 ¨ J 。消毒 副 产 物 ( d i s i n . 康 的三 卤 甲 烷 等 有 害 物 质 。 当 前 , 人 类 已 经 发 现 的 f e c t i o n b y - p r o d u c t s , D B P s ) 是 由天 然 的有 机 物 或 环境 有 C D B P s 多达 数百 种 , 包 括 三 卤 甲烷 类 ( T H Ms ) 、 卤代 乙 机污染 物 与消 毒 剂 发 生化 学 反应 后 生 成 的 , 这类 副产 酸类 ( H A A s ) 、 氯代 酮类 ( H K s ) 、 卤代 乙腈 类 ( h a l o a c e t o -
生活饮用水二氧化氯消毒副产物检测技术的研究与应用
生活饮用水二氧化氯消毒副产物检测技术的研究与应用梁敏【摘要】建立生活饮用水中二氧化氯消毒副产物氯酸盐、亚氯酸盐及氟化物、氯化物、硝酸盐、硫酸盐等6种无机阴离子的同时测定方法.以离子色谱法为测试手段,对采用二氧化氯消毒的生活饮用水出厂水及管网水中氯酸盐、亚氯酸盐含量进行测定.结果: 分析方法的线性相关系数在0.9990-0.9994之间,,测试值的相对标准偏差RSD为1.49%-4.12%,各组份的检出限在0.0050-0.0225mg/L之间, 回收率为96.0%-102.0%.方法简单、快速、准确、灵敏,适于大批量水样分析.出厂水及末梢水中二氧化氯消毒产生的消毒副产物均符合国标.【期刊名称】《吉林水利》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】4页(P48-50,53)【关键词】离子色谱法;饮用水;二氧化氯;消毒副产物【作者】梁敏【作者单位】辽河油田公司生产运行处,辽宁,盘锦,124010【正文语种】中文【中图分类】P332.71 引言氯化是当今世界饮用水消毒普遍采用的方法。
据统计我国绝大部分水厂采用混和反应、沉淀、过滤和加氯消毒常规工艺。
氯与水中有机物作用,同时具有氧化和取代过程。
前者促使去除或降解有机物;而后者则是氯与有机物结合的根源。
自1974年Rook发现饮水氯化后产生氯仿等有机致癌物以来,1976年美国国立癌症研究所又报道了氯仿和四氯化碳对小白鼠的致癌性。
为此,饮水氯化对人体健康的影响日益为人们所重视,人们在努力寻求不产生致癌作用的消毒剂。
消毒的方法可分为物理法和化学法两大类,其中液氯消毒是属于化学法,既然液氯消毒存在一些问题,采用其他消毒剂的想法应运而生,其中采用二氧化氯取代液氯消毒最具有代表性。
但是,二氧化氯也形成其他消毒副产物,主要是亚氯酸根、氯酸盐,如何控制这些副产物应引起重视。
2007年7月1日起实施的《生活饮用水卫生标准》[1]中明确规定,在使用二氧化氯作为消毒剂时,必须对水中亚氯酸盐以及氯酸盐进行常规监测。
饮用水二氧化氯消毒生成消毒副产物的研究与控制进展
4. 二氧化氯消毒副产物的去除方法
去除二氧化氯的消毒副产物,应从两个方面去考虑:一是从源头上尽量避免消毒副产物 的形成;二是对生成的无机副产物,进行有效的去除。
资料表明[12],亚氯酸盐和氯酸盐存在健康危害。世界卫生组织指出,亚氯酸盐属于生
成高铁血红蛋白的化合物,可导致高铁血红蛋白和溶血性贫血。美国、加拿大的研究资料显
示氯酸盐可诱发神经、心血管和呼吸道中毒、甲状腺损害、贫血等症状,降低精子的数量和
活力。因此,采用二氧化氯消毒饮水时,要严格控制其副产物的生成。
Review on characteristics and control of haloamides in drinking water treatment
LI Mian, XU Bin, XIA Sheng-ji, GAO Nai-yun, LI Da-peng, TIAN Fu-xiang (State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Tongji University, Key Laboratory of Yangtze
Aquatic Environment, Ministry of Education, Shanghai ,200092)
Abstract: As the replacement of chlorine, chlorine dioxide with its unique advantages is widely used in water disinfection, but its disinfection by-products produced a significant threat to human health, and aroused widespread concern. The chlorine dioxide disinfection by-products including organic and inorganic by-products ,which mainly composed of inorganic by-products chlorite (ClO2—) and chlorate (ClO3—) . This paper reviews the formation reasons and influencing factors, as well as the control methods.
饮用水消毒副产物测定方法的研究进展
饮用水消毒副产物测定方法的研究进展赵瑞;马继平【摘要】饮用水消毒副产物(DBPs)是指在对饮用水消毒的过程中,水中的各类有机物与消毒剂发生反应生成的化合物.对三卤甲烷、卤代乙酸、卤代乙腈、亚硝胺、卤代对苯醌、卤酸盐(氯酸盐、次氯酸盐和溴酸盐等)6类DBPs的前处理技术与检测方法进行综述,介绍了DBPs研究领域取得的进展,并对今后的研究方向进行了展望.%Drinking water disinfection by-products (DBPs) refers to the compounds produced by the reaction of various organics and disinfectants during the sterilization of drinking water. The pretreatment and detection methods of six kinds of DBPs were summarized,such three trihalomethanes,haloacetic acids,haloacetonitriles,nitrosamines, halobenzoquinone and halite(chlorate,hypochlorite and bromate etc.). The recent progress in the field of DBPs research was discussed. The future research directions in this field is prespected.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2018(027)002【总页数】5页(P117-121)【关键词】关键字饮用水;消毒副产物;样品预处理;检测方法【作者】赵瑞;马继平【作者单位】青岛理工大学环境与市政工程学院,山东青岛 266033;青岛理工大学环境与市政工程学院,山东青岛 266033【正文语种】中文【中图分类】O622饮用水消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)是指在对饮用水消毒过程中,水中的各类有机物与消毒剂发生反应生成的化合物。
净水过程中二氧化氯消毒副产物去除研究
目前,常见的饮用水消毒方式有氯消毒、臭氧
消毒、紫外线消毒等,其通常分为物理消毒和化学消 毒两种。紫外线、加热等方式属于物理消毒。化学消 毒方面,由于价格便宜、投加方便等优点,氯消毒被 各自来水厂广泛应用。二氧化氯消毒至今已有上百年 的历史。20 世纪 70 年代,美国科学家发现,二氧化 氯消毒会产生一系列的消毒副产物,包括卤代烃、卤 代腈、卤乙酸等,一旦人们饮用含有这些有害物质的 水,就会对人体产生一定危害,甚至导致人体畸变 [2]。 近年来,越来越多的水厂选用二氧化氯消毒,研究表 明,二氧化氯消毒比直接投加氯气消毒更具优点。另 一种常见的化学消毒方式是臭氧消毒,臭氧作为一种 强氧化剂,具有强大的杀菌作用,由于臭氧消毒价格 较高,其目前基本都用在瓶装饮用水消毒工艺中。
收稿日期:2019-09-05 作者简介:范长香(1985-),女,山东蒙阴人,工程师,主要从事给水设计工作。
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第 11 期
范长香:净水过程中二氧化氯消毒副产物去除研究
污水治理
2 二氧化氯消毒副产物及危害
研究表明,ClO3- 和 ClO2- 会对人体神经、血管 系统产生严重危害,ClO2- 在人体合成血红蛋白的过 程中发挥重要作用,如果人们误饮含有 ClO2- 的水, 会导致血红蛋白含量增加,造成溶血性贫血等症状。 此外,ClO2- 还会对男性生殖系统产生危害,降低精 子活性。所以,在使用二氧化氯消毒时,人们要严格 控制无机副产物 ClO3- 和 ClO2- 的生成。 2.2 有机副产物的产生及危害
低廉、处理效果好的优点。但是,二氧化氯消毒会产生一系列的副产物,已知的二氧化氯消毒副产物有几
饮用水消毒副产物控制工艺研究进展
( 控 制投 氯 量 2)
氯 化消 毒过 程 巾投 氯量 的确定 是一 个很重 要 的环
1 消 毒 工艺 对 消 毒 副 产物 的控 制
11 氯 化 消 毒 .
节 。高 投氯量 时 ,虽 然 能够维持 水 巾有 较高浓 度 的余
证 实 是 致 畸 、致 突 以及 致 癌 的 。研 究 表 明 ,三 卤 甲烷 度上升 I 因此 , 5 l 。 应改用其它能有效 削减 消毒副产 物前质
( H )可能会影 响男性 精液的质量 ,如改变精子 的 T Ms
的工艺手段 , 在原水中天然有机物等前质得到有效去除后
同时为避免一次性投入较大剂量 的氯, 正常形态 ,使其头部发 生异常I,还 可能扰乱女性卯巢 再进行加氯消毒。
随着人 们生 活水 平 的 E益 提高 ,人 们对 现有 饮用 因 此 ,改 进 氯 化 消毒 丁 艺 ,控 制 消 毒 副产 物 的产 生 显 得 l
水 的安全 问题 E益 关注 和重视 ,对水 质 的要 求也 越来 尤 为 重要 。 t 越高 。但是在 饮用水 消毒 过程 中 ,消毒 剂 除了起 消毒 灭 菌 的作用外 ,还会 与水 中的天 然有机 物 、溴化 物 、
功能 ,随着摄人 体 内总T Ms 的增加 ,月经周期 逐渐 致使消毒副产物的大量产生, H 量 可采用二次加氯法。 即在给 缩 短 ;而 卤乙酸 ( A s H A )可在不 同剂量 范围下 产生 水管网起点投加少量 氯, 水中保 持较低浓度的余氯 , 使 然
多种致 畸效应【 3 I 。为保 障人类饮用 水安全 ,控制饮用水 后在配水管网中途实行二次加氯, 这样既可保证管网末梢 消毒副产物 已成 为人们关注 的焦点 。本文从饮用水 消毒 出水 的余氯要求 , 又不会使给水管网起点段水余 氯含量过
饮用水中消毒副产物去除技术的研究进展
些 天 然有 机物 、 环 境有 机 污染 物 以及 溴 或碘 化 物
术、 强化混凝 以及膜工艺等。 第二种途径主要是改
变 传统 的以加 氯为 主 的消毒 方式 , 改 为 使用臭 氧 消
发生加成、 取代等化学反应 , 从而产生消毒副产物 ( D B P s ) 。自 1 9 7 4年 R o o k 首次从氯化消毒后 的饮 用水中检测 出三氯 甲烷 ( T H M s )以来 ,对饮用水 中消毒副产物的研究已成为水处理界重点课题。 大 量的研究表 明, 消毒副产物对人体有致畸 、 致癌和
致 突 变 等不 利 影 响口 4 。随 着研 究 的深 入 ,越 来 越
毒、 紫外消毒等新兴的消毒方式 , 从而减少传统的
氯代 消 毒 副 产 物 的生 成 。 由于这 两 种 途径 方 便 易
行 ,且成本相对低廉 ,因此受到很多学者的关注 , 对它们 的研究也较多 。然而 ,无论是采用深度
制饮用水 中的消毒副产物的生成。
目前 针对 消毒 副 产 物 的控 制 途 径 主要 分 为 三
和胞外聚合 物 ( E P S ) 等生成喁 ,而使用臭氧作为
消毒剂则会生成大量的溴酸盐 。这些物质对人体 健康同样有着较大风险。 本文主要针对控制消毒副产物生成的第三种 途径 , 即通过物理化学生物等手段直接去除已生成
一
有些消毒副产物单纯用零价铁处理 , 反应速率 会 比较慢 ; 而有些反应的中间产物则很难与零价铁 发生进一步反应 , 导致脱氯不完全, 无法达到完全
去除 消毒 副产 物 的 目的 。通 过对 零价 铁进 行 改性 ,
氯二 溴 乙酸( C D B A A) 和 一溴 二氯 乙酸( B D C A A)
二氧化氯用于处理饮用水副产物氯仿的研究
物的产 生 , 样 的p 值 不 宜过 高 , 水工 艺 中 , 控 ̄p 水 H 净 应 1H值在 6 .. ] .7 5 5 之 间 。而 二氧 化氯 消毒 氯仿 的生 成量 受p 影 响不大 ,具有较 好 的稳 H
表 明二 氧 化氯 可与有 机物 发生氧 化 反应 ,采 用二 氧 化氯 预消 毒替代 液氯 可 以有效 控制 水 中三氯 甲烷 的形 成 。 [ 关键词 ] 二氧 化氯 氯 有 机物 三 氯 甲烷
由于 采用 氯作 为 预氧化 和 消毒剂 ,便 捷 ,效 果好 ,且 氯本 身 价 格便 宜 ,在饮 用水 消 毒领域 ,氯 消毒 占统 治 地位 已一 百 多年 ,至 今 仍 然 绝大 部分 水厂 采用氯 消毒 技术 。上 世 纪七 十年 代 ,由于氯 消 毒后 的氯 仿 等消 毒副 产物被 发 现 ,并 证 明其 与人 体 的生殖 、生 理 健
定性 。
22消毒剂投加量的影响 . 二氧化氯预消毒水样 中,随二氧化氯投加量增加三氯甲烷有所 降低 ,而液氯消毒水样中,随有效氯投加量增加 ,三氯 甲烷会明显
增加 。二 氧化 氯 预消 毒水样 中三氯 甲烷 产 生量要 远 少于 液氯 消毒水
用 向利用 非饱 和食 盐水 收集 氯气 。
维普资讯
二
氧化氯用于处理饮用水副产物氯仿的研究
福 州大学环境与资源学院 陈春云 孙锦榕 姚 尧 吴永伟
[ 要] 该 文主要 研 究实验 室 化 学法制 备二 氧 化氯 、氯 气 ,并用 来 自来水 消毒 剂控 制 水 e-氯 甲烷 的形成 。就 自来 水 二氧 化氯 消 摘 o 毒 控制 三氯 甲烷 形成 进行 了试 验 研究 ,二 氧 化氯预 消毒 替代 预 氯 化可 以降低 水 中的三 氯 甲烷 ,预 消毒 形成 三 氯 甲烷反应 受温 度和 时 间 影响 。随 着二氧 化氯 含量 增 加 ,水 中的三 氯 甲烷将 明显减 少 。二氧 化氯 预处 理 能降低 水 中有 机物 ,而 且使 水 中三 氯 甲烷 量 明显 降低 ,
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法等。
1 碘 t法
《 生活饮用水标准检验 方法》 G T5 0 (B 7 一 I 5
2 巧 中, ( 0 ) 碘量法是唯一可 同时测定二氧化抓 、 亚氯
浓度较低, 故计算存在较大误差。而在实际应用中 至少需滴定两次, 有可能造成误差的叠加。碘量法 中亚氯酸盐和氯酸盐的最低检测质量浓度分别为
001 l 05唱L . n L和 .1 I。 5 g 1
l ’ g [。 m L]
任何标准的实施, 分析方法是关键。饮水 中
I C a 2 、 0一 仇、 0一a 3的分析方法较多, 前较为成熟 目
标准检验方法, 其原理为: H为3 二氧化氯与 在p 时, 甲酚红发生氧化还原反应, 剩余的甲酚红在碱性条 件下显紫红色, 53m波长下 比色定量。施来顺 于 7n 等[利用二氧化氯氧化甲酚红使其褪色, J 6 采用示差 分光光度法对不同二氧化氯浓度测定范围及精确度 进行了分析比较, 发现当二氧化氯的浓度在 00 - . 5
同时, 子 色 谱 法 还 被 列 人 美 国 环 保 局 离 (SP ) U E 方法 B卷3 . 和 3 . 中, A 0 0 0 1 作为测定管网
氧。 该方法原理为: H 在p 值为68 .的磷酸盐缓冲 溶
液中, 利用二氧化氯与茜素磺酸反应时的褪色作用, 通过采用微分脉冲极谱法测定电流峰高值的减少量 来间接计算水中二氧化氯的含量。该方法的选择性
8 8
国外医学卫生学分册 2 8 0 年
第3 5卷 第2 期
0 饮用水中二氧化氯及其消毒副产物分析方法研究进展 1 2
何 涛, 岚, 张 部学礼 综述
( 中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所, 北京 1X 0 X ( 5) ) 摘要: 随着二氧化抓在饮用水消毒中应用的日 益广泛, 关于二氧化氛及其消毒副产物分析方法的研究也逐步深人。本文就 饮用水中二氧化抓及其主要消毒副产物( 亚抓酸盐和氯酸盐) 的分析方法作一概述。 关锐词: 消毒; 二氧化抓; 亚抓酸盐; 抓酸盐; 分析方法 中圈分类号: R 2 . 1 1 文献标识码 : A 3 文章编号: 1 1 262 )》 一 8 0 一 2 《 80 加8. 1 仪 2 4 0
万方数据
国外医学卫生学分册 2 8 0 年
第3 卷 5
第2期
.名 ・ 9
与碘量法相比,P 一 D 硫酸亚铁按滴定法只需对 D 水样滴定一次, 因此准确性更高, 但该方法在滴定前 需考虑对水样中可能含有 的干扰离子进行掩蔽, 而 且检验中需配制的试剂较 多, 在实际应用中还存在 滴定终点变色不明显 、 灵敏度低等问题。
酸盐以及氯酸盐的方法[。其原理为: ] z 二氧化氯在
收稿日期:刃 ・2 ; 岌 71扔 修回日期二 吧 ・ 2 刀1 X ( 0 1
‘金项目:十一五” “ 国家科技支排计划重点项目(以 B D l0) 2 巧 A0B5
作者简介: 何涛, 硕士研究生, 男, 研究方向: 饮水与健康。 通讯作者: 那学礼 , 研究员, 男, 研究方向: 饮水与健康。
酸性溶液中与碘化钾反应, 释放出相当量的碘, 用硫 代硫酸钠标准溶液进行滴定, 可间接计算出二氧化 ・ 氯的含量。 但该 法 只适用 于 常量测定, 于 浓度大 于 对
2slL . g 的二氧化氯溶液, nl 采用碘量法测定较为准 确I。碘量法干扰较少, ) 3 但强光和温度会影响二氧
化氯溶液的稳定性, 因此二氧化氯储备液应避光冷 藏保存。在操作过程中也应尽可能保证低温和避
要消毒副产物亚氯酸盐( 仇一和氯酸盐( 仇一的 I C ) a )
浓度都提出了卫生学要求, 既保障消毒效果, 又确保 不对人体造成健康危害。我国在最新颁布的《 生活 饮用水卫生标准》G 74一2 拓) ( B59 ( 中也明确规定二 X
氧化抓在出厂水中浓度不得高于 0s岁 , . L 同时不 m 得 低于 。lg , .n L 在末梢水中浓度不得低于 00 il . 2 n ; 喇L规定亚氯酸 :和 a 3的推荐方法。 I 一 O’ O
8 结语
较好, c Z 对 l 最低检测质量浓度可达 2 拜 L测定 o .以 , 0 范围为20 5拌 L比 .一 梦 , 较适合管网水中二氧化氯的 0
0 州 L 标准曲线线性较好, . 5 2 时, 测定的准确度和
精确度较高, 比较适合饮用水中低浓度二氧化氯的
测定 。
量 度分 为0 1 0 1和0 5 U] 浓 别 .5 .6 .5 4 0 、0 2m 。 l g
电流滴定法是当前测定饮水中 C 最好的方 I 仇
‘ 法之一。如果能够保证电极的稳定性和可靠性 , 电
41 亚甲基蓝分光光度法 . 亚 甲基 蓝 分 光 光 度 法 的 最 低 检 测 质 量 为
0 鸿, 5 . 若取2 5 d水样测定, 则最低检测质量浓度为
00n L . l 。亚甲基蓝分光光度法是将一定量的亚甲 2 g l 基蓝加人到二氧化氛溶液中, 混合后用二抓乙烷萃
化氯检测范围为02 45g , .一 .n L且容易受抓的干扰。 1l . 4‘ N N二乙基对苯共胺分光光度法 ,一
消毒对保障饮用水卫生安全具有重要意义, 二
氧化抓( 仇) a 因其具有广谱杀菌性, 对绝大多数细
菌和病原微生物灭活效果好 、 不易产生抗药性 、 卤代 副产物生成量少等优点而 日益受到人们关注, 部分 地区已将其作为液氧的替代消毒剂使用。但在饮用 水消毒中, 二氧化抓 自身及其消毒副产物同样会造 成污染, 对此, 许多国家对饮用水中二氧化氯及其主
子的亲和力不同进行分离 , 已分离的阴离子流经抑 制器系统转化成具有高电导度的强酸, 而淋洗液则 转化成弱电导度的碳酸 , 由电导检测器测量各种离
子组分的电导率, 以相对保留时间定性, 以峰面积或
峰高定量。该方法可用 碳 酸盐 或硼酸盐作 为淋洗
测质量浓度为0ol L 生活饮用水标准检验方 . l 。《 ll l g
Z N, 二乙墓对苯二胺・ - N 硫酸亚铁按滴定法 N N二乙基对苯二胺(P ) ,一 D 一 D 硫酸亚铁钱滴定 法也是《 生活饮用水标准检验方法》 G T7o ( B55 w I e 2 巧 中推荐的标准检验方法, ( ) X 其原理为: 水中二氧 化氯与 D 反应呈红色, D P 加人磷酸盐缓冲液使水样 保持中性 , 用硫酸亚铁按标准溶液滴定。在此条件 下, 二氧化氛只能得到 1 电子而被还原为 C 一 咖1 : O I , 从硫酸亚铁按溶液用量可计算水样中二氧化氯的质 量浓度。水中的游离抓会对该方法产生干扰, 可通 过加人甘氨酸将其转化为氯化氨基乙酸来消除。 D D硫酸亚铁钱滴定法适用的二氧化抓测定范围 P一 为 005 9s g . 一 .m L 2 l o
. 43 抓酚红分光光度法
氯酚红(P 分光光度法是在 p 7 一 . ) C R H为 . 75 0
的磷酸盐缓冲液中进行的, 二氧化抓与抓酚红发生 脱色反应 , 于波长 5Om下测定吸光度 , 7 n 对二氧化氯
流滴定法可以实现 a Z o 现场自 动测定。 但需要专
用仪器设备, 对技术人员操作技术要求很高, 而且不 能消除锰 、 铜和亚硝酸盐的干扰。 4 分光光度法 分光光度法是利用二氧化氯与显色剂( 或光度 试剂) 发生生色或减色反应 , 在显色剂的最大吸收波 长处测定吸光度 , 通过吸光度的变化对二氧化氯的 浓度进行定量。分光光度法只能测定二氧化氯, 不 能同时测定亚氯酸盐和氯酸盐, 当存在其它与显色 剂反应的物质或与显色剂在相同波长处有较大吸收 峰的物质干扰时, 须采用其它化学试剂进行掩蔽。 该方法准确度和灵敏度一般较高, 比较适合水厂化 验室对二氧化氯进行生产性检测控制, 主要包括亚 甲基蓝、 甲酚红、 氯酚红(P 、 C R 若丹明B 酸性靛蓝、 ) 、
N N二乙基对苯二胺(P ) ,一 D 分光光度法的原理 D
万方数据
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国外医学卫生学分册 2 8 0 年
第3 卷 第2 5 期
为二氧化氯与 D D反应产生粉色络合物, 58m P 于 2n 波长下比色定量 , 显色反应颜色的深浅与二氧化氯 含量成正比。水中氯离子的干扰可通过加入甘氨酸 使其转化为氯化氨基乙酸而消除。此方法的最低检
发生反应生成蓝色复合物, 可采用环己氨基磺酸钠
和硫代乙酞胺掩蔽其干扰t〕 , 7。 .
. 44 若丹明 B分光光度法
若丹明B 分光光度法是在 p 1. 的 N H为 0 0 凡- N 氏a的缓冲溶液中进行的, 在波长为 5 l 时测 3 5u 定吸光度[。 1 9 该方法二氧化氯的 最低检测质量浓度 为4拌 L 0 以 。在此试验条件下, 游离余氯、 次氯酸盐、
光。五步碘量法通过调整 p H值可以依次测定水中 的c 、 仇、 0一C , 。 儿 c C 2 、 0一 但由于操作时需反复调 l 1 1 节酸度, 而且 c ,浓度是通过 C 、 仇、 认一 l 一 o 犯a C 和 I l 一 c 3滴定总量减去 c 、 仇、 o一 o 鞋 C C Z 的滴定量得出 I l 的, 由于水样中 c 、 仇、 仇一 h C C 的浓度较高, 认- I I I C
3 电流滴定法
取并在波长为 6 n 8 5 m时测定, 此反应为增色反应
( 到蓝 l 。 无色 色) 该方法 s ] 使用中c 一 l 不会对二氧 3 O
化氯的测定产生干扰; 浓度小于 Z nI a 0 1 唱L的 仇-
亦不会对测定产生影响; 对于游离氯, 可用草酸对其
进行掩蔽 。
电流滴定法是美国《 水和废水标准测试方法》 第 1 2 版中测定二氧化氯、 亚氯酸盐、 氯酸盐的推荐方
浓度进行定量, 其线性检测范围为。 0sg 。浓 一. l mL 度高达 1x g 以〕 l C 、 几一 N 未发现与 m L的 I 仇一 C 、仇一 I c 发生反应, R P 一氯胺和二氯胺在浓度小于 2n L 0l 创 时也不与 c 反应, .l L R P 而05g 游离抓则会与 C 1I l R P