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饮用水中有机污染物及其深度处理工艺(上)

2019-7-3 1,226

饮用水中微量有机物对饮用水水质的影响是大家关注的焦点。饮用水的水质与人类的健康和生命息息相关。面对越来越多的重金属离子污染 、有机污染物、还有甲基丁基醚、藻毒素,以及军团菌、隐孢子虫、蓝氏贾第鞭毛虫等水致传染微生物的侵害,我们必须在传统水处理基础上,探索新的工艺与技术 ,获得更安全干净的生活饮用水。饮用水中的主要污染物及来源

随着工业进程的加快,有机化合物种类越来越多,它们以各种形式随人们的生产和生活进入到水体中,造成水体污染。

01 合成有机污染物

合成有机污染源可分为工矿企业生产过程中产生的废水,城镇居民生活区的生活污水和农业生产过程中形成的污染径流等。工矿企业生产过程中产生的废水种类繁多,排放量大,所含污染物质种类多,组成复杂。

城镇生活污水含有大量的碳水化合物和氮,磷,硫等营养元素的有机物,还包括洗涤剂和许多病原菌。农田径流将农药和化肥等成分引入到水体中。虽然这些有机污染物的浓度很低(一般在g/L~mg/L数量级),但种类繁多,对人体危害较大,具有较高的致突变活性。

合成有机污染物

02 天然有机物

天然有机物主要成分腐殖质,是由动植物残体通过化学和生物降解以及微生物的合成作用而形成的大分子缩合物质,含有酚羟基,羟基,醇羟基等多种官能团,其分子量在几百到数万之间。

由于天然有机物在水中含量较高(mg/L数量级),会与加入的水处理药剂(如消毒剂Cl2,03等)作用,不仅会大幅增加投药量,也有可能转化为有害的有机物或中间产物。

水体天然有机物污染

03 消毒副产物

20世纪60年代起,人们逐渐发现,用氯消毒的同时氯与水中某些有机和无机成分反应,生成一系列卤代有机副产物,其中大部分对人体健康构成潜在的威胁。特别是传统的预氯化工艺,高浓度的氯与原水中较高浓度的有机污染物直接反应,生成的氯化副产物的浓度会更高,因而氯化消毒副产物是影响饮用水水质的一个重要因素。

挥发性三卤甲烷(THMS)和难挥发性卤乙酸(HAAs)被认为是两大主要氯化消毒副产物,而三卤甲烷和卤乙酸的前驱物质主要是腐殖酸,富里酸,藻类和一些具有活性碳原子的小分子有机物。

我国的饮用水源污染严重,受水土流失等因素的影响,地表面的腐殖质随着地面径流进入水体,致使地表水中的有机物浓度普遍比发达国家高,这就增加了氯化消毒过程中的耗氯量,影响消毒效果,同时由于耗氯量的增加而导致较高浓度的卤代有机物生成,增加了饮用水的不安全性。

上述三大类就是代表性的饮水中的有机污染物,在下一章中,我们会详细介绍,应运与研发前沿的6大类深度处理工艺。

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