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第35卷第2期2014年2月环境科学ENVIＲONMENTAL SCIENCEVol．35，No．2Feb．，2014不同预氧化剂对长江原水氯（胺）化DBPs 生成潜能的影响田富箱，徐斌，荣蓉，陈英英，张天阳，朱贺振（同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，长江水环境教育部重点实验室，同济大学环境科学与工程学院，上海200092）摘要：以取自上海市杨树浦水厂的长江原水为研究对象，对比分析了3种常见预氧化剂二氧化氯（ClO 2）、高锰酸钾（KMnO 4）及氯（Cl 2）预氧化对削减氯化和氯胺化消毒副产物（DBPs ）生成潜能的效果情况．氯化培养实验结果表明，3种预氧化剂的处理对DBPs 总量的去除效果均不显著，经ClO 2、Cl 2及KMnO 4作用后可分别削减8.4%、5.7%及3.9%，效果为ClO 2＞Cl 2＞KMnO 4．对于长江原水使用氯化消毒时，采用ClO 2作为预氧化剂可取得对消毒副产物较好的去除效果．氯胺化培养实验结果表明，3种预氧化剂处理对长江原水氯胺化DBPs 的生成潜能影响有较大差异，经ClO 2和KMnO 4作用后可分别削减18.1%及4.1%，而预氯化后则增高12.3%，对于长江原水使用氯胺化消毒时，采用ClO 2作为预氧化剂可取得对消毒副产物较为明显的去除效果．同时，应尽量避免使用预氯化后加氯胺化的组合，以防止在水处理过程中生成更多的DBPs 而影响出水水质．关键词：预氧化；长江原水；氯化；氯胺化；消毒副产物中图分类号：X131.2；Ｒ123.6文献标识码：A文章编号：0250-3301（2014）02-0605-06收稿日期：2013-04-28；修订日期：2013-08-12基金项目：国家自然科学基金项目（51278352）；国家水体污染控制与治理科技重大专项（2012ZX07404，2012ZX07408001）作者简介：田富箱（1984 ），男，博士研究生，主要研究方向为饮用水中消毒副产物生成与控制，E-mail ：tianfuxiang2007@aliyun．comEffects of Different Pre-oxidants on DBPs Formation Potential by Chlorinationand Chloramination of Yangtze Ｒiver Ｒaw WaterTIAN Fu-xiang ，XU Bin ，ＲONG Ｒong ，CHEN Ying-ying ，ZHANG Tian-yang ，ZHU He-zhen（State Key Laboratory of Pollution Control and Ｒesource Ｒeuse ，Key Laboratory of Yangtze Aquatic Environment ，Ministry of Education ，College of Environmental Science and Engineering ，Tongji University ，Shanghai 200092，China ）Abstract ：Yangtze Ｒiver raw water from Yangshupu Water Plant ，Shanghai was studied in this paper for reduced formation potential of chlorination and chloramination disinfection by-products （DBPs ）after pre-oxidation by three kinds of common pre-oxidants ，whichwere potassium permanganate ，chlorine and chlorine dioxide．Ｒesults of chlorination showed that removal effectiveness of all the selected oxidants on total chlorination DBPs was not significant ，and the reduction percentages by ClO 2，Cl 2and KMnO 4were 8.4%，5.7%and 3.9%，respectively．The order of DBPs control effect was ClO 2＞Cl 2＞KMnO 4．As to Yangtze Ｒiver raw water in case ofchlorine disinfection ，using ClO 2as pre-oxidation agent showed relatively better effect on removal of DBPs．However ，chloramination results demonstrated that impacts of the three preoxidants on DBPs formation potential were quite different ，and the reductionpercentages by ClO 2and KMnO 4were 18.1%and 4.1%，respectively ，while pre-chlorination increased the potential by 12.3%．These results revealed that ClO 2had the highest removal effectiveness ，meanwhile pre-chlorination should be avoided due to its notable increase in DBPs formation．Key words ：pre-oxidation ；Yangtze Ｒiver raw water ；chlorination ；chloramination ；disinfection by-products （DBPs ）近年来，由于水体中有机污染的问题越来越突出，化学预氧化被用来氧化降解水中部分有机污染物，削弱污染物对常规处理工艺的不利影响，为后续水处理工艺减轻负担，强化常规工艺的去除污染物效果，从而起到改善水质和减少DBPs 生成量的作用［1，2］．针对不同的水质特征，选择合适的预氧化剂，是提高水处理工艺效果的关键，对实际的水处理工艺有深远的意义．常见的预氧化剂有氯（Cl 2）、二氧化氯（ClO 2）、高锰酸钾（KMnO 4）等．KMnO 4预氧化应用于饮用水处理，可以去除气味、味道、颜色和溶解性铁锰离子［3］．高锰酸钾亦能够通过直接氧化细胞物质以及破坏细菌、真菌、病毒和藻类必需的酶类，从而在水厂中起到防止并控制微生物生长的作用［4］．ClO 2能除去水中氰、酚、臭味，氧化效率比氯好，且其作用效果不受pH 和水中氨的影响．由于二氧化氯预氧化原水时比氯最突出的优势是不产生较高浓度的THMs 和HAAs 且不生成氯代副产物，这使其在饮用水处理中逐渐获得应用［5，6］．预氯化目前被国内外水厂广泛用于抑制藻环境科学35卷类及细菌繁殖，氧化水中有机物等［7］．但当原水中有机污染物较多时，预氯化的消毒效果不仅会变差，还会增加多种三致性DBPs的生成［8，9］，从而给饮用水的安全带来威胁．氯消毒和氯胺消毒是目前国内外绝大多数水厂采用的消毒方式．但当水中存在污染性有机物时，氯消毒和氯胺消毒都会生成多种对人体有极大危害的卤代和非卤代有毒有害消毒副产物［10］．氯消毒所产生的副产物主要为挥发性物质，主要包括三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）、卤乙腈（HANs）、卤化酮（HKs）、醛（CH）等．有研究发现，在氯消毒产生的DBPs中，THMs约占总量的20%左右，HAAs 为10%左右，HANs为2%左右［11］．对氯化消毒副产物的研究和各种副产物前体物氯化特性的研究是目前这一领域的研究热点之一．氯胺氧化能力比氯稍弱，但其稳定性好于氯，所以氯胺对于控制微生物的再生长优于自由氯．而且与氯消毒相比，氯胺消毒生成的DBPs明显减少，有资料显示THMs的生成量可减少50%左右［12］．氯胺在有机物含量高的水源水厂中获得广泛使用．但是近年来，研究发现危害更大的含氮消毒副产物（N-DBPs）亚硝胺、卤代硝基甲烷（HNMs）和卤代乙腈（HANs）等在氯胺消毒过程中产生量远高于自由氯消毒［13，14］，而这些含氮消毒副产物的细胞毒性和遗传毒性都比常规消毒副产物THMs和HAAs要高出若干个数量级［14］．建于1883年的杨树浦水厂是中国最早的现代化地表水厂，过去一直取用黄浦江原水，但原水的有机污染问题一直较为严重［15，16］，2011年4月，青草沙水库建成通水，杨树浦水厂等取水源地从黄浦江改为长江．为探索应用预氧化工艺对削减杨树浦水厂所用长江水源水生成DBPs的效果，本文以杨树浦水厂所取长江原水为研究对象，对比分析了3种常见预氧化剂———高锰酸钾、二氧化氯及氯预氧化削减氯化和氯胺化DBPs生成潜能的效果，探讨了预氧化工艺与与水质特点的适配性问题，以期为长江原水预氧化工艺的选择提供理论和技术支持．1材料与方法1.1实验试剂、仪器与分析方法实验中使用的硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸二氢钾、无水硫酸钠、硫代硫酸钠、高锰酸钾等试剂均为优级和分析纯试剂，购自国药集团化学试剂有限公司（上海）．次氯酸钠（有效氯浓度52 g·L－1左右）及氯化铵均为优级纯试剂，购自Sigma-Aldrich公司．所用有机溶剂甲基叔丁基醚（MTBE）等为色谱纯试剂，购自J．T．Baker（USA）．实验配置的溶液均采用超纯水配置，超纯水来自Milli-Q （Ｒeference型，美国Millpore公司）纯水机．实验所用长江原水取自上海市杨树浦水厂，其主要水质指标如表1所示．实验所用消毒副产物标准样品三卤甲烷混标（THMs，包括三氯甲烷、三氯乙烷、四氯化碳、三氯乙烯、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、1，2-二溴乙烷、四氯乙烯、三溴甲烷和1，2-二溴-3-氯丙烷10种物质），其它N-DBPs与C-DBPs混标（主要含三氯乙腈、二氯乙腈、1，1-二氯丙酮、三氯硝基甲烷、1-溴-1-氯乙腈、1，1，1-三氯丙酮、二溴乙腈）均购自于美国Sigma-Aldrich公司．实验中使用的二氧化氯溶液浓度为0.3%，由购于TwinOxide （De Tongelreep，Netherlands）的两种试剂先后加入250mL超纯水中经混合而成，用棕色瓶密封避光冷藏．该方法制成的二氧化氯纯度为99.9%以上且无副产物［17］．定时重新配置二氧化氯溶液并在使用前测定其浓度．氯胺使用液每次均现配现用，氯氮比按1∶1.25（摩尔比）配制［18，19］．氯、氯胺及二氧化氯均用DPD法准确检测浓度，以保证投加量的精确［20］．水样的氯化与氯胺化培养生成DBPs潜能实验均需在严格控温25ħ条件下的恒温生化培养箱内进行．三卤甲烷（THMs）、卤代酮（HKs）、卤乙腈（HANs）及三氯硝基甲烷（TCNM）等挥发性消毒副产物均采用GC-ECD方法分析，实验水样中三卤甲烷测定采用EPA502.1方法，卤乙腈、卤代酮、三氯硝基甲烷等测定采用EPA551.1方法［21］．所用仪器为岛津GC2010，采用HP5毛细管柱（30mˑ0.25mm，0.25μm，J＆W）作为分离柱．表1长江原水相关水质参数Table1Some water quality parameters of YangtzeＲiver raw water指标DOC（以C计）/mg·L－1UV254/cm－1*SUVA1）/L·（mg·m）－1Br－/μg·L－1测定值 2.30.045 1.95183.11）*SUVA=100ˑUV254/DOC1.2实验方法1.2.1原水水样的预氧化处理方法实验采用二氧化氯（ClO2）、氯（Cl2）及高锰酸钾（KMnO4）作为预氧化剂对水样进行预处理．预氧化处理前，先对二氧化氯及氯浓度进行标定以备用，高锰酸钾浓度为0.05mol·L－1．根据所需控制的预氧化剂初始投加浓度及水量计算预氧化剂投加量．6062期田富箱等：不同预氧化剂对长江原水氯（胺）化DBPs生成潜能的影响恒温25ħ下取定量未经0.45μm过滤的长江原水200mL于棕色瓶中，分别定量加入预氧化剂（均为1mg·L－1），10mmol·L－1磷酸盐控制溶液pH=7.0，同时开始计时．采用磁力搅拌器控制转速，先以300r·min－1转速搅拌30min，再以80r·min－1转速搅拌5min．实验完毕后加入过量NaS2O3将剩余的预氧化剂淬灭．之后用0.45μm滤膜将预氧化后的水样进行过滤，分别保存、备用．1.2.2消毒副产物生成潜能氯化及氯胺化培养方法水样经过0.45μm醋酸纤维膜过滤后，取50mL放入洗净的烧杯，加氯（或氯胺）量根据各水样的水质参数值，加氯量按公式（1）计算［加氯胺量按公式（2）计算］．控制磷酸盐缓冲溶液的浓度达到10mmol·L－1，调节pH7ʃ0.01，选用磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲溶液．将以上水样装满45mL安培瓶中，并使用带有聚四氟乙烯垫片的盖子盖紧培养瓶，培养瓶需保证无气泡，使得反应生成后的挥发性DBPs均存在于水相中，以防止其在打开瓶盖时逸出．培养水样放置于黑暗环境的培养箱内，温度控制为25ħ．一般7d后生成潜能反应结束，向培养液中加入过量氯化铵将余氯淬灭．Cl2（mg·L－1）=3ˑ［DOC］+8ˑ［NH－4-N］+5ˑ［NO－2］+10（1）NH4Cl（mg·L－1）=3ˑ［DOC］+5ˑ［NO－2-N］（2）2结果与讨论2.1不同预氧化剂对长江原水氯化DBPs生成潜能的影响氯化培养未经预氧化处理及经ClO2、Cl2及KMnO4预氧化后的长江原水DBPs生成潜能的变化规律如图1 5所示．为表达方便，图中ＲWFP均表示长江原水DBPs生成潜能情况，图中的氧化剂表示相应氧化剂预处理后的DBPs生成潜能情况．从图1可以看出，氯化培养长江原水及经不同预氧化剂处理后的长江原水时，可生成4种三卤甲烷，分别是三氯甲烷（CF）、二氯一溴甲烷（DCBM）、二溴一氯甲烷（DBCM）．不同预氧化工艺处理对THMs生成潜能有不同程度的降低，其中长江原水经氯化培养后THMs生成潜能为267.8μg·L－1，经ClO2、Cl2及KMnO4预氧化作用的去除率分别为9.34%、6.95%及4.00%．可以看出，采用合适的氧化剂对长江原水进行预氧化作用可以在一定程度上降低长江原水的THMs生成潜能，但降低效果并图1不同预氧化剂对长江原水氯化生成THMs的影响Fig．1Formation of THMs from chlorination of raw waterand pre-oxidized water from YangtzeＲiver图2不同预氧化剂对长江原水氯化生成HKs的影响Fig．2Formation of HKs from chlorination of rawwater and pre-oxidized water from YangtzeＲiver不显著．如图2所示，氯化培养时还检测到1，1，1-TCP 的生成．其中，长江原水的1，1，1-TCP生成潜能为6.60μg·L－1，经ClO2、Cl2及KMnO4预氧化作用后水样的1，1，1-TCP生成潜能分别为7.79、6.79及7.55μg·L－1，均出现略微上升．可以看出，本实验采用的预氧化剂对于长江原水的1，1，1-TCP生成潜能去除效果不佳，均导致其生成量在一定程度上的升高．图3为不同预氧化剂对其他C-DBPs，如三氯乙烷、四氯化碳及四氯乙烯生成潜能的影响情况．从中可以看出，经ClO2、Cl2及KMnO4预氧化作用对三氯乙烷生成潜能去除率分别达到81.53%、84.11%及87.06%，但四氯乙烯生成潜能由原来的3.41μg·L－1分别上升为 5.01、5.38及 5.06μg·L－1；ClO2及Cl2对四氯化碳生成量无明显影706环境科学35卷图3不同预氧化剂对长江原水氯化生成其他C-DBPs的影响Fig．3Formation of other C-DBPs from chlorination of rawwater and pre-oxidized water from YangtzeＲiver响，但KMnO4作用后的水样四氯化碳生成量由原来的1.80μg·L－1降低为 1.13μg·L－1，降幅为37.43%．可以看出预氧化作用对于不同的消毒副产物有不同的作用效果，有时反而会导致其生成量的升高，应综合考虑作用效果，选择较优预氧化剂．氯化培养未经预氧化处理及经不同预氧化剂处理后的长江原水的N-DBPs生成潜能如图4所示，为DCAN和TCNM，且二者的生成量均较低，说明长江水中能生成这两种N-DBPs的含氮前体物相对较少，原水水质较好．同时可以看出，经ClO2、Cl2及KMnO4的预氧化后，长江原水的DCAN出现显著降低，降幅分别达到75.03%、80.90%及79.55%，而TCNM生成潜能则出现相反的趋势，分别由原来的2.54μg·L－1上升为4.41、6.41及4.33μg·L－1．因此本实验所采用的预氧化剂对长江原水的DCAN 生成潜能去除效果较为明显，但对TCNM去除效果不佳．根据以上实验结果，氯化培养长江原水及不同预氧化工艺处理后长江原水对其C-DBPs及N-DBPs 生成潜能总量的削减效果如图5所示．从中可以看出，经ClO2预氧化作用后，长江原水C-DBPs生成潜能由283μg·L－1降为258μg·L－1，降幅为8.86%，高于Cl2的6.80%及KMnO4的4.17%；但N-DBPs 生成潜能却在经ClO2、Cl2及KMnO4预氧化后出现不同程度的升高，尤其是预氯化导致其生成量增幅达71.21%．综合考虑两类DBPs的生成潜能总量，原水为286.96μg·L－1，而经ClO2、Cl2及KMnO4作用后分别降低为262.73、270.49及275.88μg·L－1，降幅分别为8.44%、5.74%及3.86%，3种药剂的预氧化对DBPs总量的去除效果均不显著，削减效果顺序为ClO2＞Cl2＞KMnO4．由此可以看出，后续工艺使用氯化消毒时，采用ClO2作为预氧化剂处理长江原水可取得相对较好的处理效果．图4不同预氧化剂对长江原水氯化生成N-DBPs的影响Fig．4Formation of N-DBPs from chlorination of raw waterand pre-oxidized water from YangtzeＲiver图5不同预氧化剂对长江原水氯化生成DBPs总量影响Fig．5Formation of DBPs from chlorination of rawwater and pre-oxidized water from YangtzeＲiver2.2不同预氧化工艺对长江原水氯胺化生成DBPs 的影响规律分析氯胺化培养未经预氧化处理及经ClO2、Cl2及KMnO4不同预氧化工艺处理后的长江原水时DBPs 生成潜能如图6 9所示．从图6可以看出，与氯化培养结果相似，氯胺化培养长江原水及经不同预氧化剂处理后的长江原水时，生成4种THMs，分别是BF、CF、DCBM和DBCM．其中，长江原水氯胺化培养THMs生成潜能为45.85μg·L－1，经ClO2、Cl2及KMnO4预氧化作8062期田富箱等：不同预氧化剂对长江原水氯（胺）化DBPs生成潜能的影响图6不同预氧化剂对长江原水氯胺化生成THMs 影响Fig．6Formation of THMs from chloramination of raw water and pre-oxidized water from YangtzeＲiver图7不同预氧化剂对长江原水氯胺化生成其他C-DBPs 影响Fig．7Formation of other C-DBPs from chloramination of raw waterand pre-oxidized water from Yangtze Ｒiver用后水样的THMs 生成潜能均出现下降，分别为31.75、37.53及34.95μg ·L －1，去除率分别为30.77%、18.14%及23.77%，去除效果为ClO 2＞KMnO 4＞Cl 2．可以看出，采用这3种药剂对长江原水进行预氧化后可以在一定程度上降低长江原水的THMs 生成潜能，且预氧化后续处理为氯胺化时对THMs 的削减效果大大优于后续处理为氯化时的情况（如图1）．需要指出的是，氯胺化培养4组水样均未检测到1，1，1-TCP ，这与氯化培养明显不同．图7为不同预氧化剂对其他常见C-DBPs 如三氯乙烷及四氯化碳生成潜能的影响情况．从中可以看出，经ClO 2、Cl 2及KMnO 4预氧化对三氯乙烷及四氯化碳生成潜能削减效果均不显著，尤其是三氯乙烷生成潜能分别由3.95μg·L －1上升为4.19、5.81及4.58μg ·L －1．这3种药剂的预氧化对三氯乙烷及四氯化碳生成潜能没有去除效果．氯化培养未经氧化处理及经不同预氧化剂处理后的长江原水的N-DBPs 生成潜能如图8所示，为DCAN 和TCNM．可以看出，经ClO 2、Cl 2及KMnO 4的预氧化作用后，长江原水的DCAN 生成潜能出现了不同的变化趋势，由原来的1.2μg·L －1分别变化为0.9、4.1及1.1μg ·L －1，而TCNM生成潜能均出图9不同预氧化剂对长江原水氯胺化生成DBPs 总量的影响Fig．9Formation of DBPs from chloramination of raw water and pre-oxidized water from Yangtze Ｒiver现增高的趋势，分别由原来的1.7μg·L －1上升为7.4、7.5及5.2μg ·L －1．这3种预氧化剂的处理对这两种N-DBPs 的生成潜能不仅没有去除，甚至有大幅度的升高，增大了对饮用水安全的威胁．尤其是Cl 2作为预氧化剂会明显提高长江原水氯胺化生成含N-DBPs 的潜能，在实际应用中不宜采用．根据以上实验结果，氯胺化培养长江原水及经不同预氧化剂处理后的长江原水的C-DBPs 及N-DBPs 生成潜能总量如图9所示．从中可以看出，原图8不同预氧化剂对长江原水氯胺化生成N-DBPs 影响Fig．8Formation of N-DBPs from chloramination of raw water andpre-oxidized water from Yangtze Ｒiver906环境科学35卷水C-DBPs生成潜能为110.6μg·L－1，经ClO2、Cl2及KMnO4作用后，分别变化为84.6、115.1及102.6μg·L－1，ClO2和KMnO4对C-DBPs的去除率分别为23.5%及7.2%，但是用Cl2作为预氧化剂反而会增加C-DBPs的生成潜能．3种预氧化剂对于N-DBPs的去除效果均不佳，其中预氯化作用导致DCAN生成潜能大幅度增加，值得特别注意．综合两类DBPs总的生成潜能，原水为113.4μg·L－1，而经ClO2、Cl2及KMnO4作用后分别变为92.9、127.4及108.8μg·L－1，ClO2和KMnO4对总DBPs生成量的去除率分别为18.1%及4.1%，使用Cl2作为预氧化剂时，反而使DBPs生成量增高12.3%，不宜采用．综合考虑，后续工艺使用氯化消毒时，采用ClO2作为预氧化剂处理长江原水可取得相对较好的处理效果，与此同时，应尽量避免使用预氯化加氯胺消毒的组合，以防止在水质处理过程中生成更多的DBPs影响出水水质．3结论（1）3种预氧化剂ClO2、Cl2及KMnO4均可以在一定程度上降低长江原水氯化DBPs的生成潜能，其削减效果为ClO2＞Cl2＞KMnO4．对于长江原水使用氯化消毒时，应优先采用ClO2作为预氧化剂．（2）3种预氧化剂ClO2、Cl2及KMnO4对长江原水氯胺化DBPs的生成潜能削减效果差异较大，ClO2削减效果最佳，而KMnO4和Cl2几乎没有削减效果，尤其是预氯化反而会较高地增加氯胺化DBPs 的生成潜能，应避免使用．参考文献：［1］Plummer J D，Edzwald J K．Effects of chlorine and ozone on algal cell properties and removal of algae by coagulation［J］．Journal of Water Supply：Ｒesearch and Technology-Aqua，2002，51（6）：307-318．［2］Ma J，Liu W．Effectiveness and mechanism of potassium ferrate （Ⅵ）preoxidation for algae removal by 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2019年第17期广东化工第46卷总第403期·135·工业污水五日生化需氧量(BOD5)测定方法的优化与探讨牛桂荣(苏伊士新创建环境管理(海南)有限责任公司，海南东方572600)Optimization and Discussion on Determination Method of Biochemical OxygenDemand(BOD5)for Industrial WastewaterNiu Guirong(Laboratory SUEZ NWS Established Environmental Management(Hainan)Co.,Ltd.,Dongfang572600,China)Abstract:Various influencing factors in the determination of biochemical oxygen demand(BOD5)of sewage were analyzed.Through monitoring and analysis, the selection of dilute water,use of dissolved oxygen bottle,drying temperature of standard substance,operation process and selection of inoculation liquid were analyzed,and the corresponding optimization measures were put forward.In the process of monitoring,it was found that the diluent water would affect the determination result of BOD5of blank sample by dilution method,and the poor sealing effect of water sealing device of dissolved oxygen bottle would also affect the determination result of BOD5of blank sample.Under the premise that the drying temperature of standard substances glucose and glutamate does not affect the standard sample results,103℃is more reasonable from the perspective of energy conservation and environmental protection.Keywords:BOD5；dilute water；dissolved oxygen bottle；standard substance；inoculation liquid污水处理过程有机物在分解时，一部分被微生物分解，另一部分被同化。
东江原水氯胺消毒效果与消毒副产物研究巢猛;陈丽珠;陈卓华;刘清华【摘要】以东江为原水，对比研究了液氯与氯胺消毒效果以及7种氯化消毒副产物的生成量，并进行了N-二甲基亚硝胺（NDMA）生成潜能研究。
结果表明，用氯胺消毒，保证CT值不小于1（mg/L·h），出水的菌落总数和总大肠菌群测定结果为未检出；氯胺消毒可大大降低氯化消毒副产物的生成量；东江原水的NDMA 生成潜能丰水期比枯水期高，但均远小于《饮用水水质准则》中规定的限值。
【期刊名称】《城镇供水》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P35-37)【关键词】氯胺;消毒;消毒副产物;N-二甲基亚硝胺【作者】巢猛;陈丽珠;陈卓华;刘清华【作者单位】东莞市东江水务有限公司，广东东莞 523106;东莞市东江水务有限公司，广东东莞 523106;东莞市东江水务有限公司，广东东莞 523106;东莞市东江水务有限公司，广东东莞 523106【正文语种】中文消毒在整个自来水生产过程中至关重要，是保证饮用水微生物安全最关键的环节。
液氯以消毒效果好、成本低、技术成熟等优势在自来水厂得到大规模的应用。
但液氯消毒会产生三卤甲烷、卤乙酸、三氯乙醛等消毒副产物，对人体健康产生危害［1］。
国家《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）对三氯甲烷、三氯乙醛、三氯乙酸等7种氯化消毒副产物均规定了限值［2］。
有研究表明，氯胺消毒可大幅降低氯化消毒副产物的生成量［3］，但氯胺消毒效果比液氯差，且可能生成更多的以N-二甲基亚硝胺（NDMA）为代表的含氮消毒副产物［4］。
本文以东江为原水，对比研究了液氯与氯胺消毒效果以及氯化消毒副产物的生成量，并进行了氯胺的NDMA生成潜能研究，为自来水厂氯胺消毒工艺提供技术参考。
1.1 试验方法中试为A、B两组，每组处理水量为5m3/h，东江原水经过混凝-沉淀-过滤，再进行游离氯或者氯胺消毒，稳定运行24h后取样测定菌落总数、总大肠菌群、4种三卤甲烷、三氯乙醛、2种卤乙酸以及NDMA生成势等水质指标。
浅析饮用水氯化消毒副产物的安全控制BY：赵世雄20110112202前言联合国环境和发展机构指出，80％的人类疾病和50％的儿童死亡率与饮用水的水质有关。
平均每年约有2.5 亿人因饮用水不洁净而导致疾病，每年1220 万因病死亡的儿童中大约有超过600 万人死于水媒传染病。
自从人类主动自觉地应用消毒方法进行饮用水消毒以来已经过了200 多年。
但是，由于微生物对传统消毒剂的抵抗适应性，氯消毒副产物对人类的健康威胁，新型致病微生物，人类社会对饮用水水质进一步提高的要求等情况的出现，使得饮用水水质安全问题并未就此彻底地解决，而是一次又一次地面临着挑战。
氯消毒副产物的安全控制控制原则（1）控制消毒剂的投加方式和最大投加量，而对消毒副产物基本不做控制。
（2）采用水处理工艺控制出水消毒副产物的数量，对消毒剂的投加不作限制。
（3）既控制出水消毒副产物的数量，也控制消毒剂的投加方式和最大投加量。
（4）采用新的消毒剂和消毒工艺。
控制投加方式———顺序氯化消毒清华大学的陈超、张晓建等开发了一种短时游离氯消毒后加氨转化为氯胺的顺序氯化消毒工艺。
控制前体物———新型组合工艺目前净水厂常规处理工艺仍然是混凝→沉淀→过滤→消毒，对原水中有机物和部分色/味的去除能力较低。
天津大学的季民等进行了生物陶粒过滤→微絮凝砂滤→活性炭吸附组合工艺去除水中有机污染物和消毒副产物前体物的中试实验，结果表明：采用生物陶粒过滤→微絮凝砂滤→活性炭吸附组合工艺，并用色→质联机分析表明，组合工艺能够有效消减水中微量有机物的种类和含量。
消毒副产物前体物的去除是降低出水中DBPs 的有效途径之一。
副产物的消除消毒副产物主要是卤代有机物，在可测得的卤代有机物中，三卤甲烷和卤代乙酸所占比例超过60%。
这两类卤代有机物均有挥发性，可采用吹脱法或曝气法去除。
消毒副产物前体物如部分可生化性总有机碳物质，还可以通过生物预处理技术去除。
新的消毒剂及消毒工艺新型生物消毒剂能有效杀灭水中的有害微生物，具有对人体健康无害、广谱杀菌、对环境无影响、使用安全方便、成本相对低廉等特点的，是一种符合人类社会可持续发展理念的生态环保型水处理消毒方法。
废水处理中异化硝酸盐还原为铵的研究进展废水处理中异化硝酸盐还原为铵的研究进展引言：随着工业化的快速发展，废水排放成为环境保护的一个重要问题。
废水中的硝酸盐是常见的污染物之一，其对水体和土壤的污染效应引起了人们的广泛关注。
异化硝酸盐还原为铵的技术是废水处理领域的一个重要研究方向，它通过还原作用将有害的异化硝酸盐转化为无害的铵盐，以达到废水的净化和资源回收的目的。
本文将对废水处理中异化硝酸盐还原为铵的研究进展进行综述与分析。
一、异化硝酸盐的来源和对环境的危害1. 异化硝酸盐的来源异化硝酸盐主要来自于工业废水、农业面源排放和生活污水等，其中工业废水是主要的来源之一。
工业生产过程中产生大量的废水，其中包含大量的硝酸盐。
如果这些废水直接排入自然水体中，会造成水体富营养化，引起水体生态系统失衡。
2. 异化硝酸盐的危害异化硝酸盐的存在对水体和土壤产生诸多危害。
首先，它是一种有效的氧化剂，容易与有机物发生反应生成有毒物质。
其次，异化硝酸盐在水体中会引起氧气的消耗，导致水体缺氧。
此外，异化硝酸盐也会导致藻类大量繁殖，产生毒素，破坏水生态系统的平衡。
二、异化硝酸盐还原为铵的方法1. 化学还原方法化学还原方法是最早被研究的异化硝酸盐还原为铵的方法之一。
这种方法主要利用还原剂将硝酸盐还原为氨，再通过与酸反应生成相应的铵盐。
常见的还原剂有亚硫酸氢钠、二亚硫酸盐等。
化学还原方法效果较好，但存在还原剂成本高、产生的氨气处理难等问题。
2. 微生物还原方法微生物还原方法是较为环保和高效的异化硝酸盐还原为铵的方法。
这种方法主要利用特定的微生物菌株，如厌氧菌、厌氧反硝化菌等，通过其代谢活性将硝酸盐还原为铵盐。
微生物还原方法能够在较低的温度和压力条件下进行，且微生物菌株具有较好的普遍性。
然而，微生物还原方法对微生物菌群的选择和培养条件的控制要求较高。
三、异化硝酸盐还原为铵的应用前景异化硝酸盐还原为铵的技术在废水处理领域具有广阔的应用前景。
AOC（Assimilable Organic Carbon，生物可同化有机碳）是指饮用水中有机物能被细菌同化成生物体的部分，它是衡量饮用水生物稳定性也即细菌在饮用水中生长潜力的水质参数。
在详细分析某市5个典型水厂管网水中AOC的变化特性基础上，结合氯和氯胺对AOC的影响和细菌对有机营养基质的的利用，初步建立AOC在给水管网中变化规律的一般模型。
模型的建立将有助于理解AOC变化的普遍规律，并根据各地的具体情况分析其管网中AOC的变化特点，从而采取相应的对策。
根据前面的分析，在水厂加氯后水中AOC的变化主要受氯氧化作用和细菌分解作用的影响。
因此加氯后清水池或管网中（如果在二泵站加氯则只对管网点而言）任一点水中AOC 的浓度可由公式(1)表示。
AOC = AOC O+ AOC Cl-AOC B(1)式中AOC：加氯后管网中任意一点水中AOC的实际浓度；AOC O：加氯前水中AOC的实际浓度；AOC Cl：加氯后由于氯氧化引起的AOC增加的浓度；AOC B：由于细菌利用使AOC降低的浓度。
式(1)表明加氯后管网中任一点水中AOC的浓度等于加氯前水样中AOC的浓度与加氯后氯氧化作用使AOC浓度增加部分之和再减去细菌对AOC利用引起的浓度下降部分。
由于目前还缺少精确的数学模型来描述氯氧化和管网中细菌利用对水中AOC影响，因此建立定性化的概念模型来描述这种变化，以便更深入理解AOC在管网中的变化规律。
根据氯和氯胺对AOC 的影响特点不同，模型分成两个基本类型：氯消毒型和氯胺消毒型。
一、AOC在给水管网中的变化模型1. 氯消毒型图1为氯消毒型水厂其管网水中AOC的变化趋势图。
A线表示水处理厂加氯前水中AOC 的本底浓度(AOCO)，此值为定值；B线表示由于水厂加氯引起AOC增加量(AOCCl)的变化，由于氯与有机物反应生成AOC较快，在20℃时30min可以达到最大，因此B线在较短时间达到最大，然后不再变化。
