1、净水对有机物去除技术分析
伴随社会经济高速发展与城市化进程加速, 水资源危机已经成为继石油危机以后人类所面临第二大危机。现在在中国, 伴随工业, 尤其是有机化工、 石油化工、 医药、 农药、 杀虫剂及除草剂等生产工业快速发展, 有机化合物产量和种类不停增加, 多种生产废水和生活污水未达成排放标准就直接进入水体, 水源水质污染问题日趋严重。然而, 现有条件下水厂广泛使用传统制水工艺已极难达成日益提升水质标准要求, 饮用水安全性所以引发大家普遍关注。
就饮用水中有机物去除和控制而言, 生物稳定性和净水工艺衡量是影响它两个关键原因。试图以饮用水中有机物为研究对象, 从生物稳定性和净水工艺
2、两个角度, 对有机物衡量指标、 去除机制及规律展开叙述。
一、 有机物起源、 危害与生物稳定性提出
从起源来看, 水源水中有机物起源可分为两大类。一类为天然有机物, 是自然环境代谢产物, 包含腐殖质、 微生物分泌物、 溶解植物组织及动物废弃物等。另一类是人工合成有机物, 包含农药、 工业废弃物等。
研究结果显示, 饮用水中有机物含有众多危害作用: (1)部分有机物为高毒性持久性有机污染物或内分泌干扰物质, 含有致癌性、 生殖毒性、 性等危害, 对人体健康有直接威胁;(2)部分有机物为消毒副产物前体物质, 在加氯消毒过程中可形成含有毒性卤代有机化合物, 进而危害人体健康;(3)饮用
3、水中可生物降解有机物将对给水管网和管网水质产生危害。这其中第三类危害已成为多年来关注热点。
世界卫生组织在1996年对欧洲277起水生疾病调查表明, 因为管网系统微生物再生长而造成水生疾病占43%, 中国对供水量占42.44%36个城市调查结果表明: 出厂水中细菌总数仅为6.6个/L, 而在管网水中已上升到29.2个/L。
常规净水工艺中, 通常采取加氯消毒并保持管网内一定余氛含量来控制细菌生长, 但现有研究表明部分细菌或大肠杆菌在经过氯消毒过程后, 能在管网中修复、 重新生长;而且当出厂水中营养物质浓度足够高时, 即使加大投氯量, 也极难抑制细菌生长。大量针对给水管网内生物膜生长
4、 管网水细菌再生长和大肠杆菌爆发研究表明: 出厂水中存在可生物降解有机物(BOM)是管网中异养细菌重新生长关键原因, 并为此提出了饮用水生物稳定性概念。
二、 生物稳定性概念、 指标与给水管网中细菌生长机制
(一)概念与指标
饮用水生物稳定性是指饮用水中可生物降解有机物支持异养细菌生长潜力, 即当有机物成为异养细菌生长限制原因时, 水中有机营养基质支持细菌生长最大可能性。目前, 通常采取可同化有机碳(AOC)和生物可降解溶解性有机碳(BDOC)作为饮用水生物稳定性关键评价指标。越来越多研究与试验证实, AOC和BDOC作为衡量饮用水中可生物降解有机物含量指标与饮用水管网中细菌生
5、长有着亲密关系。只有控制出厂水中AOC与BDOC含量达成一定限值, 才能有效预防管网中细菌再生长。
(二)生物稳定性与给水管网中细菌生长机制
研究表明, 饮用水生物稳定性高, 则表明水中细菌生长所需有机营养物含量低, 细菌不易在其中生长;反之, 饮用水生物稳定性低, 则表明水中细菌生长所需有机营养物含量高, 细菌轻易在其中生长。自来水及其管网中细菌生长(再生长)按其起源看, 可分为三类: 其一, 出厂水中含有较多细菌进入管网而引发自来水中细菌增加;其二, 管网中细菌生长繁殖引发自来水中细菌增加;最终, 管网中外源细菌进入。而在出厂水正常消毒与管网情况良好情况下, 第2点是引发自来
6、水及其管网中细菌生长关键路径。
通常认为有机基质含量是影响其生长关键原因, 所以降低水中可生物降解有机物含量将对控制异养细菌生长起到决定性作用。
三、 现有净水工艺中有机物去除机制
如前面所述, 因为饮用水中有机物在管网破坏、 水质污染以及最终人体健康上存在着众多危害, 为了降低饮用水中有机物含量, 减小其危害性, 大家必需在怎样控制和去除上狠下工夫。其中, 净水工艺便是实现有机物控制和去除关键步骤。在此, 列举现在应用较为广泛部分净水工艺, 简单探讨一下其对应去除机制。
(一)常规及其强化工艺
现有水厂常规净水工艺通常由混凝、 沉淀(澄清)、 过滤和加氯消毒四部分组
7、成, 形成于上世纪初, 已经有百年历史, 现在仍被广泛采取。然而, 常规工艺处理出水在水质生物稳定性方面难以确保, 所以有机物去除效果较差。
(二)生物(预)处理
饮用水生物处理是指借助于微生物群体新陈代谢活动, 对水中有机污染物以及氨氮、 硝酸盐、 亚硝酸盐有效去除。生物氧化对有机物去除机理包含: (l)微生物对小分子有机物直接降解;(2)微生物胞外酶对大分子有机物分解作用;(3)生物吸附絮凝作用。现在, 采取生物氧化(预)处理技术可有效地去除溶解性有机物, 提升出厂水生物稳定性, 并可降低后续消毒剂用量, 所以已成为给水处理中备受关注工艺方法。
(三)活性炭吸附
活
8、性炭属于一个多孔疏水性吸附剂, 其含有发达细孔结构和巨大比表面积, 有机物极性与分子大小是活性炭对有机物去除关键影响原因;溶解度小、 亲水性差、 极性弱、 分子不大有机物较易被活性炭吸附。活性炭吸附关键用于饮用水深度处理, 研究发觉活性炭对中小分子量有机物含有了强吸附能力, 所以对AOC和BDOC有着良好去除作用。
综合以上所言, 生物稳定性和净水工艺是关系到饮用水安全性两个关键方面。为了适应经济愈加快发展以及城市化进程加紧趋势, 眼下应在技术研究上狠下工夫, 经过优异净水工艺研究应用, 提升饮用水生物稳定性, 实现开发处理出有机营养基质含量低、 在给水管网中不会引发异养菌再生长生物稳定性饮用水。
文章关键字: 工业净化水设备,直饮水设备,纯净水设备
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