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饮用水消毒副产物的危害及控制工艺

饮用水消毒副产物的危害及控制工艺

摘要:随着科技的快速发展,越来越多的有机化合物应用于工农业中,对应

的水源被污染程度增加。本文主要对饮用水消毒副产物常见的种类和产生的危害

进行介绍,结合当前饮用水消毒情况分析常用的消毒副产物控制工艺,希望为实

际饮用水消毒提供相关参考依据。

关键词:饮用水;消毒副产物;危害;控制工艺

引言

众所周知,水中含有自然界本身存在的和人工合成的各类有机物,在对水源

进行消毒的过程中所使用的消毒剂可能与水中的有机物发生反应产生消毒副产物(DBPs),对人体健康产生直接或间接的影响。其中饮用水中产生的消毒副产物

数量、种类与水质、所使用消毒剂种类以及所采用的水处理工艺有着密切的关系。比如使用含氯元素的消毒剂会产生氯仿、卤乙酸等消毒副产物;如果使用含有二

氧化氯元素的消毒剂,会产生氯酸盐、亚氯酸盐等消毒副产物。

一、消毒副产物的种类及危害

(一)种类

饮用水消毒过程中最常用的消毒剂为液氯,这类消毒剂应用的范围比较广泛,一般以次氯酸盐、次氯酸的形式存在,当其与水中的溴离子接触时发生氧化反应

产生次溴酸或者次溴酸盐,且与水中有机物反应产生三卤甲烷、卤乙酸以及卤代

酮类等多种消毒副产物。氯胺作为常用的第二大消毒剂,与液氯所产生的消毒副

产物相比较,其含量有所降低,主要包括亚硝胺、卤代氰、卤酰胺等消毒副产物。另外,臭氧与水中酮类、醛类等有机物发生氧化反应产生非卤代消毒副产物,且

与水中溴离子发生反应产生嗅代消毒副产物。

(二)危害

1.三卤甲烷

饮用水中被检测出的消毒副产物对人体健康产生潜在危害。其中以氯仿为主

的三卤甲烷被公认为对动物有致癌的危害,比如动物长期处于高剂量一溴二氯甲烷、氯仿中会导致肾癌、肝癌;三溴甲烷、二溴一氯甲烷等会引发动物肠肿瘤[1]。

2.卤乙酸

通过动物实验可以了解到,卤乙酸中的二氯乙酸对生殖发育系统产生一定的

影响,且会导致癌症,并且卤乙酸中的三氯乙酸会影响肝、肾、脾脏等。与具有

挥发性、低沸点的三卤甲烷相比较,卤乙酸的沸点更高、致癌风险更大,在细胞

增殖、死亡修复过程中诱发癌症。

3.亚氯酸盐

亚氯酸盐作为二氧化氯所产生的消毒副产物,所产生的危害远大于氯酸盐的

危害,与动物体内红细胞发生氧化作用引发变性血红蛋白血症、溶血性贫血,并

且影响人体神经行为,降低人体甲状腺素的分泌,导致胎儿小脑和大脑重量和细

胞数量下降,神经行为作用比较迟缓[2]。另外,还可能导致婴儿皮肤增生或者神

经系统作用比较迟缓。

4.无机盐

溴酸盐和氯酸盐作为无机盐消毒副产物。其中溴酸盐会引发癌症,动物长期

处于高剂量溴酸盐环境下,可能会造成动物肾小管损伤,并且高剂量的溴酸盐所

具备的毒性具有一定的遗传性。氯酸盐会抑制生殖发育。

二、饮用水消毒副产物控制工艺

(一)寻找消毒剂替代品,更新消毒方法

众所周知,氯消毒作为饮用水消毒常用的一种成本低、操作便捷的消毒方式,但氯消毒产生的副产物危害比较大,因此急需寻找新的消毒剂或者消毒方法来降

低消毒副产物产生的危害。比如充分利用臭氧在除臭、色、味、杀病毒等方面所

具备的消毒能力,且对饮用水进行消毒中不会产生三卤甲烷。但由于臭氧不稳定、

容易分解,不适合应用于持久饮用水杀毒过程[3]。另外,二氧化氯作为饮用水消

毒剂,在杀菌效果、消毒持久性以及消毒副产物少等多方面具有一定的优势,且

适用的PH值范围比较广,且通过实验表明采用二氧化氯对饮用水进行消毒,一

方面能够降低反应过程中所产生的致突变物质;另一方面能够使水中的三卤甲烷

量减少,因此,受社会环境工作者关注。

同时,氯胺可以和其他消毒剂配合使用来代替以为的氯消毒,在减少卤代消

毒副产物生成量的同时,能够使配水管中剩余消毒剂的稳定性增强。另外,还可

以利用紫外光所具备的投射能力对饮用水进行消毒,吸收水中的悬浮物质、溶解

性有机物,但需要考虑紫外光灯管使用寿命、功率等因素对饮用水处理效果的影响。

(二)采取相关工艺去除水中有机物

由于饮用水在处理之前水中有机物会影响消毒副产物的数量,因此,可以采

取相关工艺将水质中的富里酸、腐殖酸等有机物进行去除,比如可以运用强化混

凝法、生物预处理以及活性炭吸附等工艺。其中在运用强化混凝法过程中,为了

达到混凝的最佳效果,去除水中天然有机物质,可以使用硫酸铝混凝剂,还需要

有效控制水中憎水性有机物与亲水性有机会的含量比例。另外,在使用生物预处

理法过程中,要充分利用生物处理装置中的微生物群体的新陈代谢来减少水中三

卤甲烷的量,降低消毒副产物的危害。

同时,可以有效利用活性炭这种水处理剂,除去水中非极性或憎水性有机物。由于活性炭的质量浓度会影响三卤甲烷的量,因此,为了确保水中有机物去除效果,在以活性炭作为消毒剂的过程中需要有效控制其质量浓度。

(三)对已生成的消毒副产物进行处理

采取传统氯消毒方式来处理饮用水具有一定的局限性,为了降低消毒副产物

中有害物质,可以采取曝气法、膜分离及时以及活性炭吸附等方法对已产生的消

毒副产物进行处理[4]。比如根据三卤甲烷具有挥发性这一特性,采取曝气法来处

理含量较低的消毒副产物。另外,可以利用UF膜技术对含量少的水消毒副产物

进行吸附,去除水中所含有的四氧化碳、氯仿物质,为了有效除去水中存在的消毒副产物,还需要有效控制原水浓度,确保原水浓度与去除率相一致。

同时,活性炭能够有效去除水中致突变物,但受活性炭自身多孔憎水性这些特性的影响,在去除水中消毒副产物中需要耗费更多的时间,且对三卤甲烷去除效果有限,因此,在具体使用过程中,为了达到较好的效果,可以适当延长使用周期。

三、结束语

饮用水消毒副产物的有效处理一方面可以从使用替代消毒剂、更新消毒方法等入手,来减少消毒副产物中有害物质;另一方面可以从源头处减少消毒副产物的产生量。同时,当前所运用的饮用水消毒副产物处理工艺、方法存在经济、技术以及安全等方面的缺陷,因此,还需要进一步对其工艺进行改进和创新。

参考文献:

[1]沈小星,方士,王薇.饮用水消毒副产物的危害及控制工艺[J].水资源保护,2005(04):30-33.

[2]刘姣.饮用水消毒剂以及消毒副产物的危害和控制[J].城市建设理论研究,2014(15).

[3]郑德瑞,王卫东,任立等.饮用水的消毒及其消毒副产物的控制[J].能源与环境,2014,000(004):70-71.

[4]张艳琴.饮用水的消毒技术及消毒副产物的危害[J].太原科技,2003.

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。 3. 二氧化氯消毒副产物 二氧化氯作为饮用水消毒剂始于1944年,与CI2消毒相比,CIO2具有更好的水溶性及更强的杀菌性能,并能明显改善水体的色度和口感。另外CIO2不会

饮用水消毒副产物的危害及控制工艺

饮用水消毒副产物的危害及控制工艺 摘要:随着科技的快速发展,越来越多的有机化合物应用于工农业中,对应 的水源被污染程度增加。本文主要对饮用水消毒副产物常见的种类和产生的危害 进行介绍,结合当前饮用水消毒情况分析常用的消毒副产物控制工艺,希望为实 际饮用水消毒提供相关参考依据。 关键词:饮用水;消毒副产物;危害;控制工艺 引言 众所周知,水中含有自然界本身存在的和人工合成的各类有机物,在对水源 进行消毒的过程中所使用的消毒剂可能与水中的有机物发生反应产生消毒副产物(DBPs),对人体健康产生直接或间接的影响。其中饮用水中产生的消毒副产物 数量、种类与水质、所使用消毒剂种类以及所采用的水处理工艺有着密切的关系。比如使用含氯元素的消毒剂会产生氯仿、卤乙酸等消毒副产物;如果使用含有二 氧化氯元素的消毒剂,会产生氯酸盐、亚氯酸盐等消毒副产物。 一、消毒副产物的种类及危害 (一)种类 饮用水消毒过程中最常用的消毒剂为液氯,这类消毒剂应用的范围比较广泛,一般以次氯酸盐、次氯酸的形式存在,当其与水中的溴离子接触时发生氧化反应 产生次溴酸或者次溴酸盐,且与水中有机物反应产生三卤甲烷、卤乙酸以及卤代 酮类等多种消毒副产物。氯胺作为常用的第二大消毒剂,与液氯所产生的消毒副 产物相比较,其含量有所降低,主要包括亚硝胺、卤代氰、卤酰胺等消毒副产物。另外,臭氧与水中酮类、醛类等有机物发生氧化反应产生非卤代消毒副产物,且 与水中溴离子发生反应产生嗅代消毒副产物。 (二)危害

1.三卤甲烷 饮用水中被检测出的消毒副产物对人体健康产生潜在危害。其中以氯仿为主 的三卤甲烷被公认为对动物有致癌的危害,比如动物长期处于高剂量一溴二氯甲烷、氯仿中会导致肾癌、肝癌;三溴甲烷、二溴一氯甲烷等会引发动物肠肿瘤[1]。 2.卤乙酸 通过动物实验可以了解到,卤乙酸中的二氯乙酸对生殖发育系统产生一定的 影响,且会导致癌症,并且卤乙酸中的三氯乙酸会影响肝、肾、脾脏等。与具有 挥发性、低沸点的三卤甲烷相比较,卤乙酸的沸点更高、致癌风险更大,在细胞 增殖、死亡修复过程中诱发癌症。 3.亚氯酸盐 亚氯酸盐作为二氧化氯所产生的消毒副产物,所产生的危害远大于氯酸盐的 危害,与动物体内红细胞发生氧化作用引发变性血红蛋白血症、溶血性贫血,并 且影响人体神经行为,降低人体甲状腺素的分泌,导致胎儿小脑和大脑重量和细 胞数量下降,神经行为作用比较迟缓[2]。另外,还可能导致婴儿皮肤增生或者神 经系统作用比较迟缓。 4.无机盐 溴酸盐和氯酸盐作为无机盐消毒副产物。其中溴酸盐会引发癌症,动物长期 处于高剂量溴酸盐环境下,可能会造成动物肾小管损伤,并且高剂量的溴酸盐所 具备的毒性具有一定的遗传性。氯酸盐会抑制生殖发育。 二、饮用水消毒副产物控制工艺 (一)寻找消毒剂替代品,更新消毒方法 众所周知,氯消毒作为饮用水消毒常用的一种成本低、操作便捷的消毒方式,但氯消毒产生的副产物危害比较大,因此急需寻找新的消毒剂或者消毒方法来降 低消毒副产物产生的危害。比如充分利用臭氧在除臭、色、味、杀病毒等方面所 具备的消毒能力,且对饮用水进行消毒中不会产生三卤甲烷。但由于臭氧不稳定、

自来水中的消毒副产物问题探讨

自来水中的消毒副产物问题探讨 一、氯消毒副产物的产生和标准 饮用水加氯消毒已有很长的历史,由于氯的使用成本低,消毒 效果好,一直是水处理中广泛采用的消毒剂。但是氯在消毒作用的 同时,与水中存在的微量有机物发生反应,生成了三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)及一些性质不明的消毒副产物,常规净化设施难以去除。 水源水中的腐殖质以及其他有机物构成了可转化为氯仿的母体,此种化合物经加氯即形成氯仿或其他卤代甲烷类化合物,它们的生 成与水中总有机碳总量、富里酸含量、加氯量、pH值、水温以及与氯作用时间等因素有正相关关系,即pH值愈高,反应时间愈长, 加氯量愈多,则生成的三卤甲烷愈多,它反映了水中有机物的污染 情况。三卤甲烷总浓度与水中有机物有关,一般地面水余氯氯(自 由氯)大于0.4mg/L,三卤甲烷的总含量就会高。 二、氯消毒副产物的测定 消毒副产物中的三卤甲烷(THMs)的测定采用顶空进样气相 色谱法,卤乙酸(HAAs)的测定采用微量萃取气相色谱毛细柱法,经测定,水中三卤甲烷中主要组分为三氯甲烷(CHCl3),卤乙酸

中主要组分为二氯乙酸(DCCA)和三氯乙酸(TCAA)。三卤甲烷生成能力(THMFP)和卤乙酸生成能力(HAAFD)测定条件是:水样在加氯量5mg/L的充足余氯条件下,经72h充分反应所能产生的三卤甲烷和卤乙酸的最大量。 测定饮用水中分离出来的有机污染物的致突变性可用爱姆斯(Ames)方法,处理后的水测定致突变性比测定原水更为盛行,以推测对人体慢性潜在影响和远期危害,可用作日常的水质监督以及确定是否需要用活性炭。 三、氯消毒副产物的危害 自1974年在氯消毒后的饮用水中陆续检出三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)类氯化消毒副产物以来,对饮用水氯化消毒副产物的研究已成为给水界研究的重点课题。实验室研究表明,三卤甲烷(THMs)的各组分具有明显的致突变作用,且存在良好的剂量反应关系。动物试验也证实三氯甲烷可引起雄性大鼠的肾脏肿瘤和雌性大鼠的肝脏肿瘤。大量流行病学调查表明,长期饮用氯消毒的饮用水,死于消化和泌尿系统癌症的危险性增加,并和其它癌症的死亡率存在着统计学的关系。目前,三卤甲烷类消毒副产物已成为多数国家和组织的饮用水水质标准中的控制指标。

饮用水消毒副产物化学特征与毒性

饮用水消毒副产物化学特征与毒性 随着工业化进程的加速,水资源的污染日益严重,饮用水安全问题成为公众的焦点。为了确保饮用水的安全性,相关部门会在处理过程中加入消毒剂,以杀灭水中的细菌、病毒等有害物质。然而,消毒剂的使用也会产生一系列消毒副产物(DBPs),它们的化学特征与毒性对人类健康的影响不容忽视。 近年来,研究者们对饮用水消毒副产物的化学特征与毒性进行了广泛探讨。在现有的研究中,已发现多种消毒副产物,如卤代有机物、含氮有机物、含氧有机物等。这些消毒副产物的含量通常较低,但对人体健康的影响不容忽视。 饮用水消毒副产物的化学特征与毒性之间存在密切。一般来说,消毒副产物的毒性与其化学结构有关。例如,某些含氯消毒副产物具有较强的氧化性,可对细胞造成损伤;而某些含氮消毒副产物则具有基因毒性,可能诱发细胞恶性病变。 研究显示,饮用水消毒副产物对人体的影响主要包括急性毒性、慢性毒性和其他毒性效应。急性毒性主要表现在短时间内摄入大量消毒副产物后,人体出现的中毒症状;慢性毒性则表现在长期饮用含有消毒副产物的水后,对人体组织器官造成的损害;其他毒性效应则包括致

畸、致突变、免疫毒性等。 为了确保饮用水安全,需要采取有效的风险管理措施。应加强对饮用水消毒副产物的检测和监测,以便及时发现和处理问题。通过改进水处理工艺和优化消毒剂使用方案,降低消毒副产物的生成。加强对公众的饮用水安全教育,提高公众的环保意识和健康素养。 饮用水消毒副产物化学特征与毒性的研究对保障饮用水安全具有重 要意义。为了减少消毒副产物对人体的危害,需要深入研究消毒副产物的化学特征与毒性机理,优化水处理工艺,加强饮用水安全监管和风险评估。提高公众对饮用水安全的认识和重视程度,培养良好的饮水习惯也是至关重要的。未来,随着科学技术的发展和研究的深入,相信我们在保障饮用水安全方面将取得更大的进步。 摘要:本文针对煤矿区城市大气PM10的物理化学特征和毒性进行了深入研究,通过对PM10的产生原因、含量、分布等进行分析,探讨了PM10对环境和健康的危害,并介绍了目前针对PM10的研究方法、研究成果和不足之处。本文将为深入了解煤矿区城市大气PM10的污染问题提供理论支持和实践指导,对于改善煤矿区城市环境质量具有重要意义。 引言:煤矿区城市作为我国能源的重要产地,其环境污染问题一直备

浅谈常规工艺对消毒副产物的控制

浅谈常规工艺对消毒副产物的控制 随着人们对卫生健康的意识不断提高,消毒副产物的控制成为越来越受关注的话题。 消毒副产物是指在消毒过程中产生的一些副产品,有些甚至对人体健康产生不良影响。如 何通过常规工艺来控制消毒副产物的产生就显得尤为重要。本文将从常规工艺的角度出发,探讨如何有效地控制消毒副产物的产生。 一、常规消毒工艺的影响因素 在消毒工艺中,影响消毒副产物产生的因素主要有以下几个方面: 1. 氧化剂选择:氧化剂是常见的消毒剂,如氯气、次氯酸钠等。不同的氧化剂对消 毒副产物的产生有着不同的影响。氯气易产生氯酸盐类副产物,而次氯酸钠在一定条件下 也会生成致癌物质亚硝胺。 2. pH值:消毒剂在不同的pH值条件下会产生不同的副产物。一般来说,酸性条件下易产生亚硝胺类物质,碱性条件下易产生双醛类物质。在控制消毒副产物产生过程中,pH 值的调节尤为重要。 3. 温度:温度对消毒副产物的产生也有一定的影响。通常情况下,温度越高,消毒 副产物的产生率也会相应增加。 4. 反应时间:在消毒过程中,反应时间的长短也会直接影响消毒副产物的生成。过 长或者过短的反应时间都有可能导致消毒副产物产生量超标。 在消毒副产物的控制过程中,常规工艺发挥着关键的作用。以下将重点探讨常规工艺 对消毒副产物的控制手段: 1. 合理选择消毒剂 消毒剂的选择对消毒副产物的产生有着直接的影响。在消毒剂的选择上,应该根据具 体情况进行科学合理的选择。在一些对环境友好度要求较高的场合,可以选择氧化剂消毒 剂以及一些对环境影响较小的替代品。 2. 控制pH值 通过控制水质的pH值,可以有效地减少消毒副产物的产生。在消毒作业前,可以通过添加酸碱试剂对水质的pH值进行调整,使之处于适宜的范围内,从而减少对消毒副产物的产生。 3. 温度控制

饮用水消毒剂以及消毒副产物的危害和控制

饮用水消毒剂以及消毒副产物的危害和控制 摘要:饮用水消毒是提高饮用水水质的重要方法,理想的饮用水消毒剂应具有杀菌广谱、杀菌力强、消毒效应持久、使用方便及对人体安全等特点。但当今没有一种饮用水消毒剂对人体是完全没有毒性的,除了消毒剂残留可能对人体健康造成影响外,消毒剂与水中其它物质反应产生的副产物对人体健康的威胁受到人们的高度关注。国内外学者进行了大量实验研究和现场调查并取得了很大进展,目前研究涉及到消毒剂的毒性作用、消毒剂副产物的形成机制、作用机理。 关键词:饮用水;消毒副产物;危害;控制工艺 一、常用饮水消毒剂的种类及特点 (一)氯消毒 用氯消毒法对饮用水进行消毒是最早使用的消毒方式,由于其具有价格便宜、容易使用、杀灭细菌能力强及在水中持续时间较长等优点,目前仍是最为常用的方法,也是我国城市供水中普遍采用的消毒方式。液氯消毒产生的余氯具有持续的消毒作用,运行成本低,操作简单,投量准确,技术上比较成熟,能有效地保证水质。根据原水水质和不同的水处理工艺,液氯消毒可分为过滤后一次消毒和滤前、滤后两次消毒两种方式,绝大多数水厂采用过滤后一次消毒。但为了杀灭原水中的微生物,防止藻类生长和降低色度,可增加滤前消毒。滤前消毒也可以选择进行,当原水水质不好时采用,原水水质好转时则停止。但液氯消毒也存在诸多缺点,当水源受到污染,有机物含量较多,采用该消毒方式则导致许多消毒副产物的产生,如THMs等,会影响水的口感,而且这些物质对人体健康有潜在危害。为此,有些国家已采用其他消毒剂替代液氯消毒。 (二)氯胺消毒 氯胺消毒作用机理类似于液氯,能破坏膜的通透性而影响膜的渗透性和呼吸,还可损坏微生物的核酸使微生物灭活,氯胺的氧化能力较氯弱,故需要的接触时间长,消毒效果不如其它消毒剂,一般不单独用氯胺作饮用水消毒。其消毒副产物主要是三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈及卤代酮等。 (三)二氧化氯消毒 用二氧化氯(ClO2)作为消毒剂始于1944年,ClO2是一种带有辛辣气味的黄红色气体,在空气中体积浓度超过10%便会爆炸,但在水溶液中则无危险性。它具有广谱杀菌能力,能对水中的病原微生物包括病毒、细菌芽孢、配水管网中的异养菌、硫酸盐还原菌均有较高的杀灭作用。它能有效氧化降解水体中的有机污染物而不发生氯代反应,还能氧化水中多种有害物质,对水生微生物的杀灭能力优于氯,并能很好地去除水中的Fe2+及Mn2+,且具有能够明显改善消毒水体的味觉和嗅觉等优点。ClO2已被世界卫生组织确认为含氯消毒剂中最理想的产品,因此,得到了越来越多的应用。

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。 二.饮用水的消毒方式 1.氯消毒 氯消毒起源于1850年。1904年英国正式将其用于公共给水的消毒。常用的化学药剂有液氯、漂白粉和漂粉精(次氯酸钙)等。氯气溶于水后产生的次氯酸具有很好的微生物杀灭作用,消毒机理是通过穿透细胞壁,破坏细菌和病毒的细胞膜、蛋白质、核酸致其死亡。早期氯气用于饮用水处理工艺主要是为了控制流行病的传播、杀灭水中细菌和病毒以及控制饮用水异味,氯消毒具有杀菌能力强、

自来水常规处理和深度处理工艺出水消毒副产物对比分析

自来水常规处理和深度处理工艺出水消 毒副产物对比分析 [摘要]:自来水处理工艺常用常规处理工艺和深度处理工艺两种,不同的处理工艺出水消毒副产物不同,本文简要分析自来水常规处理工艺、深度处理工艺及两种出水消毒副产物对比情况,以供参考。 [关键词]:自来水;消毒;常规处理;深度处理;副产物 当前我们所用的自来水主要来自自来供水厂,而自来供水厂的水源则来自周边的江河湖泊及水库等,在工业迅速发展的今天,我国各地水资源污染严重,很多工业废水、生活污水未经处理或未按相关规定排放,给自来水处理增添了难度。现阶段自来水混凝处理常会用到聚合铝、铁、盐混凝剂,但是如果水源已经受到严重污染,便会含有大量的重金属离子、有机污染物等物质,需要使用更多铝、铁、盐混凝剂,使得我们最终所使用的自来水中铝元素含量大大增加并同时产生更多的含金属污泥,而在加氯消毒过程中也容易生成更多的三卤甲烷致癌物,采取更加科学有效的自来水处理工艺有着非常重要的现实意义。

一、自来水常规处理工艺 自来水常规处理工艺包括混凝、沉淀或澄清、过滤、消毒等单元技术,主要是去除水中悬浮物、胶体杂质和细菌,工艺流程为取水——沉淀——过滤——吸附——消毒——配水,适应于原水水质混浊度长期不超过500NT且瞬时水混浊度不超过1000NTU的原水处理,其应用局限性主要体现在以下几个方面:第一,降浑浊度效果不佳,不容易破坏原水中的胶体稳定性,因此一般除浊率不会超过60%;第二,无法有效去除原水中的有毒有机污染物,导致出水含有“三致”(即致癌、致畸、致突变)污染物;第三,出水生物稳定性不佳,容易加大水管污染率和被腐蚀率;第四,常规加氯消毒产生的副产物会进一步增加出水毒物含量;第五,无法满足当前越来越高的水质标椎要求。由此可见,自来水常规处理工艺已经无法有效应对当前水资源污染情况,对于原水中的重金属离子、有机物等微小颗粒胶体溶解物污染作用不大,其中最深度的处理工艺便是利用石英砂等有空隙的粒状滤料进行过滤,也就是我们所理解的粗过滤,效果十分有限,加氯消毒也只是起到抑制细菌生长的作用,同时加入过多的氯也会产生消毒副产物,使得水质量更差。 二、自来水深度处理工艺 深度处理工艺就是在常规处理工艺之后增加的水处理工艺,目的是弥补常规处理工艺的 不足,对进一步去除水中的有毒有害物质,目前常用的工艺有臭氧-活性炭、膜分离、生物活性炭等。其中臭氧-活性炭技术主要是利用臭氧和活性炭两种物质来实现自来水深度处理,臭氧具有强氧化性,可以在有效去除水中的臭味和色度同时起到破坏水中有机物分子结构、改变水中物质成分的效果,活性炭为多

浅谈饮用水加氯消毒副产物及其控制途径

浅谈饮用水加氯消毒副产物及其控制途径

浅谈饮用水加氯消毒副产物及其控制途径摘要:本文论述了饮用水加氯消毒副产物的产生、危害及其目前用于控制饮用水消毒副产物的方法,并指出了今后在这一领域的发展方向。长期以来饮用水一直采用传统的投氯消毒工艺,但自1974年在自来水中发现三卤甲烷与它们的不良影响以来,饮用水消毒副产物及其控制技术一直是水处理领域的热门课题,随着人们研究的不断深入在该领域取得了一系列令人瞩目的成果,本文以下对其进行简要的介绍。 1.消毒副产物的产生机理 消毒副产物是在消毒过程中,水中的氯和溴与水中的有机物发生化学反应而生成的化合物。水中的氯一般是人为投加的消毒剂,而溴是水中已存在的溴离子。在许多饮用水水源中含有低浓度溴化物,而在沿海地区,则显得相对较高,它们在消毒过程中对副产物的产生起着一定的作用。能形成消毒副产物的前体物是来自天然水源中的腐殖质,它主要是以腐殖酸和富里酸的形式大量存在于水体中。在水处理过程中,氯与三卤甲烷的前驱物质腐殖酸和富里酸反应所生成的三卤甲烷量,同如反应时间、温度、pH值、初始TOC及氯的浓度等因素有关。 氯和溴与水中的有机物化学反应机理基本相同,以下以氯为例对其的反应机理进行简要介绍。从氯气与有机物的反应机理上看,氯气和有机物的作用除发生氧化还原外还发生氯的亲电取代反应,生成大

因此在饮用水消毒领域,人们正在使用或研究其它消毒方法,以满足人们对饮用水安全性要求。目前,研究较多的消毒药剂有臭氧、二氧化氯、紫外光等。 臭氧技术的研究是从1886年起在法国开始的。用于给水处理的第一例是1906年投入运转的法国Bon Voyage水厂的臭氧消毒设备。近年来,针对常规处理所不能凑效的微量有机污染问题,臭氧除了更加广泛地用于代替氯气作为水的消毒剂以外,还越来越多地被用于上面所述的三卤甲烷前驱物质去除、水的除臭、除色和病原性寄生虫(如贾第虫、隐孢子虫)的去除等领域。实用事例已充分展示了臭氧在自来水深度处理中所起的重要作用和应用前景,用臭氧处理来去除水中的三卤甲烷前驱物质的功效有两个方面:一是通过臭氧对有机物的直接氧化来削减三卤甲烷生成能,二是通过臭氧氧化改善有机物的生化降解性,从而通过后续处理工艺来降低三卤甲烷生成能。 1894年,美国首次将二氧化氯用于消除水中由于藻类繁殖所产生的气味。二氧化氯是一种黄绿色带有刺激性气味的高效氧化剂。在水处理领域,用亚氯酸钠和氯为原料,通过反应生成二氧化氯。二氧化氯消毒剂具有较强的消毒效果,其消毒机理一般认为是二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力,能穿过细胞壁与含巯基的酶反应,从而使细胞死亡,并且可以很快地抑制蛋白质的合成。因此,二氧化氯除对一般的细菌有杀灭作用外,对孢子、病毒、藻类、铁细菌、硫

氯化消毒副产物的危害及去除途径(讨论课发言)

氯化消毒副产物的危害及去除途径(讨论课发言) 氯化消毒副产物的危害及去除途径(讨论课发言) 氯化消毒副产物的危害及去除途径(讨论课发言):2013-5-19 19:55:53氯化消毒副产物的危害及去除途径氯化消毒副产物的危害及去除途径(讨论课发言)一、研究背景氯消毒是一种安全、简便而又廉价的方法,因此加氯消毒一直是城市用水处理中广泛采用的消毒手法,它在保障人体健康上曾起了巨大的作用。但自从二十世纪七十年代从水中检测出三氯甲烷以来,引起了全世界对氯化消毒副产物的健康影响的全面研究。大量调查研究显示氯化消毒副产物对致癌与发育有着很大的危险性,因此对水处理中产生的氯化消毒副产物及其去除途径的研究显得尤为重要。二、基本概念氯化消毒副产物是指氯化消毒副产物指在饮用水氯化消毒的同时,含氯消毒剂与水中含有的天然有机物反应生成的一系列对人体健康有害的化合物。氯化消毒副产物种类繁多,常见的有两大类:一是三卤甲烷,主要指三氯甲烷、溴二氯甲烷、三溴甲烷等,其中三氯甲烷出现的频率最多,含量也最高, 对人体健康的损害越大, 致癌的危险性也越高。流行病学调查研究结果表明, 饮用氯消毒水可使患膀胱癌、直肠癌和结肠癌的危险性增加。在所有氯化消毒副产物中,卤乙酸的致癌能力较高,占总致癌风险的91.9%以上。据国际流行病调查结果显示, 饮用氯消毒水居民的消化系统、泌尿系统肿瘤发病率明显高于饮地下水(不氯化)的居民,尤其是膀胱癌和直肠癌的发病率。2. 生殖与发育毒性研 究表明氯化消毒副产物对精子或卵子有一定影响,三卤甲烷可能会影响精液的质量,如改变精子的正常形态,使其头部发生异常,破坏精子形成和能动性,表现出较强的致畸作用。关于三卤甲烷对生殖发育影响的几次大型流行病学调查结果显示:氯化消毒副产物可不同程度地影响胎儿的发育,导致流产、早产、死胎、宫内发育迟缓、低体重儿、神经管畸形、口唇畸形、心脏畸形、后鼻孔闭锁等生殖危害,对人类健康存在潜在的生殖发育毒性。五、去除途径1. 保护并合理选择水源合理选择水源,防止工农业、水产养殖业及生活污水对水源的污染,是减少前体物,降低氯化副产物的根本措施。同时我们也应当在平时的生活与生产过程中重视保护水资源,避免水资源受到污

供水处理厂中消毒副产物的形成与控制

供水处理厂中消毒副产物的形成与控制 随着城市化进程的加速和人口的快速增长,供水处理厂在保障居民 饮用水安全方面发挥着重要的作用。消毒是水处理过程中的关键步骤,常用的消毒方法包括氯气、次氯酸钠和二氧化氯等。然而,消毒过程 中产生的一些副产物对人体健康可能造成潜在风险。本文将探讨供水 处理厂中消毒副产物的形成与控制。 一、消毒副产物的形成原因 消毒副产物的形成与消毒剂及水中的污染物质反应有关。主要原因 包括以下几点: 1.溶解性有机物存在。水中含有的有机物,如腐殖酸、脂肪酸等, 与消毒剂反应会生成三卤甲烷、二卤甲烷等消毒副产物。 2.余氯与氨氮反应。当供水中存在氨氮时,余氯与其反应会生成氯 胺类消毒副产物,如三氯胺和二氯胺。 3.溶解性无机物存在。水中含有的亚硝酸盐、硝酸盐和亚氯酸盐等,与余氯反应会生成亚硝酸亚氯胺、氯酸亚氯胺和三氯氮等消毒副产物。 二、消毒副产物的种类 供水处理厂中会产生多种消毒副产物,常见的有以下几种: 1.三卤甲烷类。包括三氯甲烷、二氯甲烷等,具有潜在的致癌风险。 2.氯胺类。包括三氯胺和二氯胺等,对人体的健康有一定的影响, 如可能对肝脏和肾脏造成损伤。

3.亚硝酸类。包括亚硝酸亚氯胺、氯酸亚氯胺和三氯氮等,对人体的健康可能导致多种健康问题,如致癌性和免疫抑制等。 三、消毒副产物的控制方法 为了降低供水处理厂中消毒副产物对居民健康的潜在风险,采取以下控制方法十分重要: 1.选择适宜的消毒剂。不同的消毒剂产生的消毒副产物种类和浓度不同,可根据具体情况选择合适的消毒剂,如优先考虑使用二氧化氯替代氯气消毒。 2.加强水源的整治。通过加强对水源的保护和监测,减少水中污染物质的含量,从根本上减少消毒副产物的形成。 3.优化消毒剂投加量。合理确定消毒剂的投加量,避免过量使用,可以减少消毒副产物的形成。 4.采用有效的预处理工艺。通过对水源进行预处理,如植物沉淀、活性炭吸附等,可以去除水中的有机物质和溶解性无机物,降低消毒副产物的形成。 5.提高供水的水质监测与调控能力。建立完善的监测机制,及时监测消毒副产物的浓度,对异常情况进行调控,保障供水的安全性。 结论 供水处理厂中消毒副产物的形成与控制是保障居民饮水安全的重要环节。通过选择适宜的消毒剂、加强水源整治、优化消毒剂投加量、

【安全】水质安全与消毒副产物处理工艺

【关键字】安全 供水水质安全及自来水消毒副产物研究 水质安全现状 水资源严重短缺 水是人类生活和生产活动中不可缺少的重要物质,又是不可替代的重要自然资源。随着 经济发展、人口增长和人们物质文化生活水平的提高,世界各地对水的需求日益增长,一些国家和地区在60 年代开始发生了水危机,水的问题引起了当代世界各国普遍关注[3、4]。我国多年平均水资源总量为2.8 万亿m3,居世界第6 位,但人均占有水资源量只有2 400 m3 / 人·年,约为世界人均水资源量的1 / 4,是各国水资源量较低的国家之一。1998 年联合国已将中国列为全球13 个最缺水的国家之一。据对149 个国家和地区的最新统计,中国人均水资源量已退居世界第110 位。目前在中国666 座城市中,有333 座城市缺水,其中严重缺水108座,日缺水量达1 600 万m3,因缺水造成的年工业经济损失达2 300 多亿元。全国有7 000 万人和6 000 万头牲畜饮水困难。到21 世纪中期,全国总的用水量将从过去的5000多亿m3增加到8 000 亿m3 左右,占我国可利用水资源总量的28%以上。按国际上经验,一个国家用水量超过其水资源可利用量的20%,就很可能发生水危机[4] 水污染加剧 由于饮用水源污染日益严重,常规净水工艺系统不能有效地去除污染,导致饮用水水质不断恶化。据联合国有关统计数字,目前全球有17 亿人喝不到干净的饮用水,每天约有2. 5 万人因水质低劣而死亡。目前,在发展中国家已出现了由于供水不足和环境卫生恶劣而造成的令人不安的征兆:在发展中国家,80%的疾病和30%的死亡是由于不洁饮用水造成的;" 每年有1. 2 亿人因不洁饮用水和恶劣的环境卫生条件而生病;#每年有400 万以上的儿童死于由水传染的疾病;$15%的儿童在5 岁前由于腹泻而夭折———如果有合理的供水和相应的卫生条件,这种死亡是可以避免的。世界卫生组织和国际癌症机构从大量的材料中得出结论,现有的癌症约50%是饮食不当造成的,特别是饮用水的水质与癌症的发生关系很大。我国有关研究得出[16],癌症发病率与水源水的污染程度呈正相关关系。受污染的水还会传播肠道疾病,如伤寒、痢疾等。统计表明,我国不足11%的人能饮到符合卫生标准的水,有65. 4%的人口在饮用混浊、苦咸、受工业污染或能传播疾病的水,约7 亿人饮用大肠杆菌超目标水,1.7亿人在饮用受有机物污染的水,其中近4 千万人的饮用水污染尤其严重,主要分布在长江沿岸及人口稠密的地区。 目前,我国废水每年排放约1 000 亿m3,80%左右的废水未经处理就直接排入水体,造成水源、特别是地表水污染。水质分类评价结果表明,全国以耗氧有机污染参数评价的9. 55 万km 的河长中,被污染的河长为3.23 万km,占评价河长的33.8%,其中严重污染(超过V 类)河长8 300 km,占评价河长的8.7%。据对全国35 个江段合成有机物调查结果表明,水体中痕量有机物种类繁多,致癌、致畸、致突变的“三致”物超标倍数高。在7 个流域14 个

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