【最新】氯化消毒的副产品.doc

1目录摘要……………………………………………………2关键词…………………………………………………2前言……………………………………………………3去除和控制措施………………………………………4小结……………………………………………………9参考文献………………………………………………102摘 要氯化消毒的副产品主要是 THMs 和 DBPS,其对健康的影响已受到广泛的重视,近来研究发现 THMs 有致突变性和致癌性本文介绍氯化消毒的副产物形成原因及其形成的影响因素并重点介绍饮用水中卤代烃污染的控制措施关键词液氯消毒液 氯消毒副产物 三囟甲烷(THMs) 囟代有机物(DBPS) 3前 言随着我国经济的迅速发展,对水质与水量的要求愈来愈高，目前我国大约有99.5%的饮用水厂采用氯消毒工艺氯化消毒包括两种消毒剂: 液氯和次氯酸钠 液氯消毒是目前公共给水系统中最为经济有效、应用广泛的饮用水消毒工艺, 它具有技术成熟、杀菌能力强、持续时间长、价格低廉等优点，但由于受水土流失、水源污染等因素的影响,地表水成分逐渐趋于复杂,有机成分增多,给水处理难度增大70年代，荷兰和美国水处理工作者发现，加氯消毒后，饮用水中产生三卤甲烷(THMs)类化合物，主要是氯仿、二氯乙酸、氯和溴之间的中间产物。

氯化后的饮用水中不仅生成三囟甲烷，而且还由于天然有机物在水中含量较高，会与加入的水处理药剂作用，生成其它囟代有机物(DBPS)，其浓度一般为TCM浓度的5～10倍，它们对人体健康同样产生不利的影响THMs和DBPS被世界卫生组织确认为具有致癌性质，危害公众健康， 因此，近年来这个问题引起了国内外的普遍关注 城市自来水是城市的命脉，是每位居民每天必须的数量最大的食品，自来水的水质是关系到每家每户和子孙万代身体健康的大事、关系到部分产品质量、关系到整个社会环境，也是对外开放和吸引外资的重要条件所以强化去除和控制饮用水中的THMs和DBPS对于保障饮用水质安全具有重要意义本文就饮用水中的THMs和DBPS的主要来源及其去除和控制4方面进行概述去除和控制措施要解决饮用水中的 THMs 和 DBPS，需从两大方面着手，一是去除水源前驱物，二是采用先进的水质深度处理技术1.水源前驱物及去除和控制氯化消毒中氯的加入可与原水中 THMs 和 DBPS 的前驱有机物发生取代反应生成有机囟化物THMs 和 DBPS 的主要前驱物质为三大类：①由植物残骸所导致的腐殖酸和黄腐酸等降解产物，如间苯二酚，香草酸和黄腐酸等降解产物；②来自于藻类的氨基酸嘧啶、色氨酸、脯氨酸、尿嘧啶、蛋白质等；③工业废水中的某些化合物，如酚类等。

去除水源前驱物方法有：1.1 生物接触氧化法生物接触氧化法也叫浸没式生物膜法,是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺应用生物接触氧化法处理微污染源水,通常采用自然挂膜法,以氨氮和化学需氧量去除率达到稳定水平作为挂膜成功的标志生物接触氧化法对源水中氨氮、溶解性可生物降解有机物、铁、锰、浊度和藻类等均有较好的去除效果1.2 生物活性碳过滤法粒状活性炭(GAC)被广泛应用于去除饮用水中的溶解有机物当水中有机浓度较高时，活性炭会在床层的进口处吸附过量的有机物51.3 高锰酸钾（KMnO 4）氧化法高锰酸钾（KMnO 4）氧化法氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值时可以采用，高锰酸钾在中性条件下对水中多种有机物具有广谱的去除效果，反应过程中产生新生态的 MnO2，对有机物的去除效果有重要影响1.4 磁性离子交换树脂（MIEX）新型磁性离子交换树脂(MIEX)由于对饮用水中有机物有很好的去除效果，受到城市供水行业的广泛关注MIEX是以聚丙烯为母体的季胺型磁性离子交换树脂，利用其可交换氯离子与水中带负电的物质进行离子交换，MIEX与传统离子交换树脂有较多不同：粒径(150-180 pm)是一般树脂的l／5～l／2，比表面积更大，内部含有铁氧化物而具磁性，使用时保持悬浮状态，经搅拌后与原水进行反应；由于磁性有聚集作用，能加速MIEX沉降，实现MIEX与水的快速分离。

2 消毒副产品及控制措施饮用水中氯化消毒后发生卤仿反应从而生成卤代烃,主要由于在源水中前驱物在氯化消毒过程中的强氧化剂作用下,本身结构被破坏,降解成低分子化合物,这些低分子化合物与消毒剂进一步作用,会产生副产品-卤化物消毒副产物的“三致”风险性， 也越来越引起了人们对饮用水的安全性的担忧目前，已6确定的主要的氯化消毒副产物有三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）、卤代氰（Cysnogenhandes）、卤代酮（Haloketones）、卤代醛（Haloadehydes）、卤代酚（halophenols）及强致突变物控制措施主要是改进消毒工艺，也就是深度处理深度处理在学术界目前还没有明确的定义一般认为在常规处理工艺单元（混凝、沉淀、过滤和消毒）以外增加的处理单元、而且新的处理单元去除的污染物是常规处理单元不能去除的部分即为深度处理单元深度处理技术有：2.1 臭氧氧化法(O 3）臭氧（O 3）的氧化能力比氯强，能杀灭细菌，能迅速而广泛地氧化分解水中的大部分有机物，有效地除色、浊、嗅味，除铁锰、硫化物、酚、农药等2.2 光化学氧化法光激发氧化法即将 O3、H 2O2、O 2等氧化剂与光化学辐射相结合，产生氧化能力极强的的自由基，如 。

OH 等，在氧化有机物过程中起主要作用2.3 二氧化氯预氧化预氯化是传统的饮用水常规处理丁艺，预氯化具有抑制细菌和动植物生长、氧化有机物以及辅助混凝或减少臭味等作用，但氯易与水中有机物发生取代反应，形成了卤甲烷等致突变物或其他有毒成分，且不易被后续的常规处7理工艺去除，使饮用水的安全性难以得到保障．国内外研究者为降低三卤甲烷等产物的产生，提高饮用水的安全性开展了大量的研究，二氧化氯成为研究的热点之一二氧化氯与有机污染物反应具有高度选择性，基本不与有机腐殖质(主要是富里酸和腐殖酸)发生氯化反应，而是以氧化反应为主，生成的可吸附有机卤化物和三卤甲烷类物质几乎可忽略不计，从而有效控制三卤甲烷(THMFP)生成势2.4 紫外线技术紫外线（UV）是介于可见光和 X 射线之间的电磁波谱波长小于 200nm 的紫外线能有效分解水中的有机微粒，特别是低分子量的污染物，比如总有机碳（TOCs） 在这些波长范围内，紫外线通过两种方式起作用：第一种是紫外线的能量直接分解有机物内部的化学键，叫做直接光解；第二种是水分子的光解，分离出带电羟基 OH-同样对有机物有分解作用紫外线—臭氧联用(UV—O 3）技术在饮用水深度处理和难降解有机废水的处理中，具有良好应用前景，对三氯甲烷、四氯化碳、六氯苯、多氯联苯等都可迅速氧化，UV—H2O 可使三氯甲烷、氯苯、氯酚及邻苯二甲酸二乙酯浓度降低到原来浓度的 1 %。

2.5 空气吹脱8空气吹脱即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的空气吹脱已用于去除毒性挥发性有机物(VOC 2）,Gamy L.Amy 和 Davidw.Hand 试验表明，采用填料式吹脱塔的挥发性有机物去除率可达 95 %和 63 %以上在 114 种有机优先污染物中可吹脱的能达 31 种2.6 吸附以活性炭为代表的吸附工艺是对付有机优先污染物首选实用技术，目前正开发一些新型吸附材料如多孔合成树脂、活性炭纤维等2.7 膜法膜法是深度处理的一种高级手段，反渗透(RO)、超滤(UF)、微滤(MF)和纳滤(NF)能有效去除水中嗅味、色素、消毒副产物前体及其它有机物和微生物近年来，膜法对消毒副产物的良好控制，被 EPA 推荐为最佳工艺之一9小 结饮用水源的污染对给水处理工艺提出挑战水中有机成分增多,使给水处理难度增大,水质难以保障考虑到我国绝大多数水厂在采用传统给水处理工艺流程,经济高效地强化给水处理效果,拓宽现行给水处理工艺的净水效能,增加其除污染作用,适应不断变化的原水水质,保障良好的饮用水水质,是一项亟待解决的问题，还应加大对饮用水中卤代烃污染控制技术的研究,从而进一步改善饮用水的水质,使人们能饮上更加安全卫生的饮用水。

从发展的角度看，紫外线极其组合消毒技术由于其消毒效率高，不产生消毒副产物或产生的消毒副产物少在给水处理中将有很好的前途使用紫外线设备有诸多优势，如：它安装简单，不会对生产过程造成任何干扰或导致停产，设备维护简单，现场人员即能完成操作和维护由于处理过程中没有化学物质的参与，所以不会影响水质另外，饮用水也不会含有任何不需要的化学残留物、颜色或者气味如果能在我厂能引进该项技术，改造水处理工艺，我作为给水工作者将如鱼得水般，更10加努力工作，为人们喝上好水作出自己的贡献参考文献1. 李晓东　蔡国庆　马军， 水中有机成分及其对饮用水水质的影响， 给水排水　Vol125 　No15 　19992. 张冉 高太忠 ，饮用水源中天然有机物特性表征及有机物强化去除工艺研究 3. 韩洁 ，饮用水中的三卤甲烧去除方法 ，黑 龙 江水 利 科 技 2003 年第 2 期4. 孙友勋 范瑾初 ， 原水氯化过程中三卤甲烷(THMs)的形成 ，公用科技 第 11 卷 I995 年第 4 期5. 赵玉丽 李杏放 ，饮用水消毒副产物: 化学特征与毒性 ，环 境 化 学 第 30 卷 第 1 期 2011 年 1 月 。

6. 李爽 张晓健 范晓军 刘慧敏 汪浩 ，水源水中不同分子量区间有机物的分布及控制对策 ，环境科学学报第23卷 第3期 2003年5月 。