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水处理技术在微污染方面的应用研究水是人类生活中必不可少的资源，而水污染则是我们面临的严重问题之一。
随着工业化的发展和人口的增加，各种有害物质进入水环境的情况越来越严重，其中微污染物成为当前国内外水处理领域的研究热点之一。
本文就水处理技术在微污染方面的应用研究进行综述和分析。
微污染物通常是指毫克或甚至低于毫克级别的痕量污染物，包括有机物、重金属、药物、个人护理品和农药等。
这些化合物对人体和生态系统具有潜在的危害，因此需要对其进行有效去除。
目前常用的水处理技术包括传统反渗透、活性炭吸附、氧化还原、高级氧化技术以及膜技术等。
传统反渗透技术是目前应用最广泛的膜技术之一，可以有效去除微污染物。
其原理是通过膜的选择性透过作用，将水中的离子、有机物和细菌等物质分离出来。
然而该技术存在一些问题，如膜的选择性不足、产水量相对较低等，需要进一步改进。
活性炭吸附是一种常用的水处理技术，具有高效去除微污染物的优势。
活性炭材料具有较大的比表面积和孔隙结构，能够吸附水中的有机物和一些重金属离子。
但该技术的吸附容量有限，容易饱和，需要定期更换活性炭床。
氧化还原技术是一种使用化学氧化剂和还原剂将有机物氧化分解或还原析出的技术。
常见的氧化还原技术包括臭氧氧化、过氧化氢氧化和次氯酸盐氧化等。
这些技术可以有效去除水中的有机污染物和微生物，但会产生一些副产物，需要进一步研究和改进。
高级氧化技术是近年来发展起来的一种新型水处理技术，具有对微污染物高效去除的优势。
该技术利用光催化、超声波和电化学等方式将污染物氧化分解为无害物质。
目前该技术在实际应用中还存在一些问题，如能源消耗和设备维护成本较高等。
膜技术是水处理技术中的一大热点，包括微滤、超滤、纳滤和逆渗透等。
这些技术可以实现对微污染物的高效去除，并具有操作简单、节能环保等优点。
但膜材料的选择和性能仍然是一个挑战，需要进一步研究和改进。
总的来说，水处理技术在微污染方面的应用研究仍然存在一些问题和挑战，需要继续进行深入研究。
水环境污染控制技术研究进展和未来趋势近年来，随着经济的不断发展和人口的快速增长，水资源的重要性愈加凸显。
然而，水环境污染问题也日益突出，严重影响了生态环境和人类健康。
因此，控制水环境污染，保障水资源的质量和供应安全，成为了各国政府和科研人员的共同关注和研究领域。
本文将对近年来水环境污染控制技术的研究进展和未来趋势进行探讨。
1. 污染控制技术的研究进展1.1 处理技术传统的水环境污染控制技术主要包括物理、化学和生物三个方面。
其中，物理处理技术包括筛分、沉淀、过滤等；化学处理技术包括氧化、还原、沉淀等；生物处理技术包括生物降解、生物吸附等。
这些传统技术在一定程度上能够减轻水环境污染问题，但存在着一些问题，如处理成本高、处理效果不稳定、对环境造成二次污染等。
1.2 新型处理技术为了解决传统处理技术存在的问题，近年来研究人员开展了许多新型处理技术，其中包括：（1）电化学技术电化学技术是利用电化学反应原理，通过引入电场、电极、电解质等条件，促进污染物的迁移和转化。
该技术具有处理效果好、资源消耗少、对环境影响小等优势，因此逐渐成为研究的热点。
目前，电化学技术主要应用于水处理、废水处理、气体净化等方面。
（2）纳米技术纳米技术是指在纳米尺度下进行物质的制备和处理。
由于纳米材料具有较大的比表面积和优异的光、电、磁性能，因此在环境污染控制方面也显示出了优势。
例如，纳米材料可以通过光催化的方式降解VOCs等有机污染物，还可以通过吸附、离子交换等方式上集沉降泥浆中的重金属离子。
（3）生态修复技术生态修复技术是通过建立一个生态系统，通过自然方法对环境进行修复和保护。
例如，采用植物修复方法，通过择优植物的筛选，善于处理不同类型的污染，达到优化修复效果的目的。
该技术具有生态友好、无二次污染等优势，逐渐得到研究人员的关注。
2. 未来趋势未来，随着科技的不断进步和环境污染问题的日益严重，人们对环境保护和资源利用的要求将更高，因此，水环境污染控制技术的未来趋势将主要有以下几个方向：2.1 绿色化技术绿色化技术是指在环境保护和污染控制方面，更注重使用环境友好、可再生、可降解的材料，避免使用污染、危险性大的材料或化学品。
我国水污染防治技术研究进展摘要介绍了水污染防治技术的研究与进展，其中包括常用水污染防治方法与新兴的分子生物学技术等多种方法在水污染方面的应用。
关键词水污染；分子生物学技术；反渗透水是生命之源，是人类赖以生存和发展的重要物质，没有水就没有生命。
在我国，82%的河流受到不同程度的污染，有42%的城市饮用水源受到严重污染，农村有70%的饮用水不符合卫生标准。
水污染问题已经影响到人们的正常生活，成为一个急需解决的热点问题。
水污染的传统处理方法分为三类；即物理法、化学法和生物法。
另外，有关水污染的新兴处理方法主要有分子生物学技术、SBR法、超声波技术和人工湿地法等。
1 物理法物理法是利用物理作用处理、分离和回收废水中污染物的方法。
物理法又分为沉降法、离子交换法、吸附法、萃取法和反渗透法等方法，是近年来发展起来的较新的处理污水方法。
1.1 沉降法应用沉降法可除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒，同时也可以回收这些颗粒。
例如用石灰沉降法处理含氟废水。
磷矿加工中产生的含氟废水，氟多以氢氟酸、氟硅酸及其盐类为主要形式存在于废水中，当加入石灰后，反应生成溶解度较低的氟化钙后，将氟化钙沉降分离，从而降低废水中氟的含量，达到净化的目的。
由于石灰（或电石渣、石灰石等）价廉易得，工艺简单，投资省，是目前最为广泛应用的处理含氟废水的一种方法。
1.2 离子交换法离子交换法的原理是把污水通过具有离子交换能力的物质（称离子交换体或离子交换树脂），使交换树脂上的活性基团上的相反离子同污水中的同性离子进行交换，从而达到去除的目的。
树脂类型一般选用OH型。
这种方法操作简单，出水率高且出水的水质好。
适用于处理量不大、含量较低、组成单纯、有较高回收价值的污水，因为费用较高，目前使用有限。
可用于饮用水的净化。
1.3 吸附法吸附法是指利用多孔性固体吸附废水中某种或几种污染物，以回收或去除污染物，从而使废水得到净化的方法。
常用的吸附剂有很多种，如：活性炭、活性铝、腐殖酸树脂、斜发沸石、麦饭石等；最常用的吸附材料为活性炭，其吸附原理和离子交换法有类似的地方，如活性炭对六价铬的吸附如下：RC-OH+Cr2O72--→RC→O……H+……Cr2O72-此法是一种较成熟且简单易行的废水处理技术，特别适用于处理量大而浓度较低的水体系。
微污染水源水处理技术微污染水源水是指受到工农业和生活污水污染，其中部分项目超过《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中Ⅲ类水体规定标准的饮用水源水。
近年来，我国饮用水源水质面临的形势非常严峻，主要是有机污染，并由此引发水源藻类污染和饮用水消毒副产物的风险〔1, 2〕。
现有水厂常规处理工艺已不能有效保证水厂对出水中污染物质的去除效果。
经近年来的研究和探索，微污染水源水饮用水处理技术取得了长足发展。
笔者综述了我国具有较好实际应用价值的微污染水源水处理技术的研究进展，以指导今后的理论研究和工程实践。
1 微污染水源水生物预处理技术微污染水源水生物预处理技术借助微生物的新陈代谢作用，在常规净水工艺之前增加生物处理单元，对微污染水中的有机物、氨氮等污染物质进行一定程度的去除，以减轻常规处理和深度处理的负荷，改善出水水质〔3〕。
相对于污水而言，微污染水源水中的有机物、氨氮和亚硝酸盐氮的浓度一般都很低，对微污染水源水处理起主导作用的微生物绝大多数属于好氧贫养型微生物，对有机物的吸附能力强、吸附速度快、吸附容量也较大，具有生命周期长、繁殖缓慢的特征。
生物膜法因微生物附着在载体填料上，相对而言能获得相对稳定的生长环境，适合于生命周期长的微生物生存和繁殖，因而绝大多数生物预处理都采用生物膜的形式。
目前采用生物膜法的生物预处理技术主要有人工湿地、生物接触氧化法、曝气生物滤池、生物流化床、生物塔滤、生物转盘等以及从这些技术发展而来的一些方法，其中以生物接触氧化法和曝气生物滤池研究及应用最为深入和广泛。
杨旭等〔4〕研究了潜流式人工湿地对黄河微污染水的处理效果，NH3-N、NO3--N、NO2--N 的平均去除率可以达到35%~40%，TN 的平均去除率为25%~35%。
于方田等〔5〕用复合滤床曝气生物滤池工艺处理黄河微污染水，在水力负荷为1.5 m3/(m2˙h)、气水比为(0.5~0.8)∶1，复合滤床曝气生物滤池对CODMn、NH3-N、浊度和色度的平均去除率分别达到65%、90%、97%、58%。
微污染水源处理技术研究摘要：水资源是人类和动植物生存发展的必需品，不仅关系到人类生活，还关系到工业生产和环境保护等诸多问题。
近几年，我国很多地区的饮用水出现问题，水净化面临着很多问题。
但是，随着科学技术的发展，“微污染”水源技术逐渐发展成熟，成为当前净化水源的主要渠道。
文章简单介绍“微污染”水源处理的必要性，重点研究污染水源的处理技术，对各种技术的优缺点进行探讨，并对技术的应用发展进行展望，旨在全面提高”微污染”水源处理技术水平。
关键字：“微污染”水源；处理技术；随着经济和科技的发展，人类在文明进步的同时，向自然界排放了大量的污染物，污染程度越来越强，水污染是环境污染的主要方面，致使原本就紧缺的水资源更加紧张，严重危及人类的生存和经济的持续发展。
水污染分类较多，性质复杂，其中污染浓度较低的污染水体被成为“微污染”水。
以地表水为源头的自来水加工只是以简单地沉淀、过滤、消毒，根本不能消除“微污染”水中的有害物质，直接造成饮用水质量下降。
人们的生活水平不断提高，对饮用水的质量的要求越来越高，这也为水净化工艺的发展提出了新的要求。
一、微污染问题概述1.特点“微污染”水源指的是水源在化学、物理和微生物含量方面达不到《地面水环境质量标准》的要求。
“微污染”水源中的有害微生物含量比较多，水源性质复杂。
但是相对重污染来说，其污染浓度较低。
我国“微污染”水源的主要污染物是COD、BOD、TOC等有机物，而且氨氮的浓度升高，Ames的突变试验结果显示为阳性，如果在水质情况较好的时候为阴性，但是微污染水中的臭味还是存在的。
所以，选择适当的处理技术解决微污染水源问题已经受到人们的广泛关注。
2.主要危害“微污染”水源中含有大量的有机物，可以分为天然有机物和人工合成有机化合物。
其中，有机物在水中稳定性较高，但是会增加混凝剂用量和活性炭的负荷。
水中的很多有机物具有生物富集性，如果不小心进入人体，会逐渐累积，对人们健康危害很大。
微污染水源水处理技术及工程应用随着工业化和城市化的快速发展，水资源污染问题日益严重，微污染水源的治理成为当前水处理领域的热点问题。
微污染水源水处理技术的研究和工程应用对于保障人民生活用水安全、改善环境质量具有重要意义。
本文将就微污染水源水处理技术及工程应用进行探讨。
一、微污染水源的特点微污染水源是指含有微量有机物、微生物、重金属离子等的水源，其特点主要表现在以下几个方面：1. 污染物浓度低：微污染水源中的污染物浓度通常在微克/升至毫克/升的量级，相对于常规污染水源来说浓度较低。
2. 污染物种类繁多：微污染水源中包含有机物、微生物、重金属离子等多种污染物，这些污染物种类繁多，对水质的影响较为复杂。
3. 污染物难以去除：由于微污染水源中的污染物浓度低、种类繁多，使得污染物的去除工作变得更加困难，传统的水处理技术难以有效去除微污染物。
二、微污染水源水处理技术针对微污染水源的特点，人们提出了一系列高效的水处理技术，主要包括：1. 高级氧化技术高级氧化技术是指利用化学氧化剂（如臭氧、过氧化氢、紫外光等）产生的活性氧自由基与有机物及微生物进行氧化分解，达到去除水中有机污染物的目的。
高级氧化技术具有反应速度快、去除效率高、无二次污染等特点，适用于微污染水源的处理。
2. 膜分离技术膜分离技术是指利用微孔、超滤、反渗透等膜技术对水中的微生物、有机物、重金属离子等进行有效分离和去除的技术。
膜分离技术具有工艺简单、操作方便、去除效率高等优点，被广泛应用于微污染水源的处理。
4. 生物降解技术生物降解技术是指利用微生物对水中的有机物进行生物降解分解，达到净化水质的目的。
生物降解技术具有能源消耗低、无二次污染等优点，适用于微污染水源的处理。
以上水处理技术是当前主流的微污染水源水处理技术，通过适当的技术组合可以有效去除微污染水源中的各类污染物，提高水质的安全性和稳定性。
在微污染水源水处理工程中，需要根据水源的特点和实际需求进行合理配置和组合，以达到经济、高效、可靠的处理效果。
http://www.paper.edu.cn - 1 -微污染水源水处理技术研究进展 蔡世军，朱亮 河海大学环境科学与工程学院，南京（210098） E-mail：caishijun@hhu.edu.cn 摘 要：根据当今饮用水源污染问题日益突出，论述了水源的污染现状和主要危害，分析了国内外微污染水处理技术的现状和发展，展望了微污染水源水处理技术的发展趋势。 关键词：微污染水源水，强化常规工艺，预处理，深度处理 中图分类号：X703.1 文献标识码：A
当前，我国大部分城镇饮用水源都不同程度地受到污染，致使水质较差，不仅会对人体健康造成威胁，而且水源污染加大了水源选择和处理的困难。[1]饮用水中有机物含量的增加
导致了“三致”（致癌、致畸、致突变）的潜在威胁，水源微污染问题已经相当严重。因此，微污染原水饮用水处理技术的研究非常需要。
1. 水源的污染现状和主要危害 近些年来，我国水源水质污染呈恶化趋势。《2006年中国环境状况公报》[2]显示，2006年，全国地表水总体水质属中度污染。在国家环境监测网（简称国控网）实际监测的745个地表水监测断面中（其中，河流断面593个，湖库点位152个），Ⅰ～Ⅲ类，Ⅳ、Ⅴ类，劣Ⅴ类水质的断面比例分别为40%、32%和28%。主要污染指标为高锰酸盐指数、氨氮和石油类等。国控网七大水系（长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河）的197条河流408个监测断面中，Ⅰ～Ⅲ类，Ⅳ、Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为46%、28%和26%。其中，珠江、长江水质良好，松花江、黄河、淮河为中度污染，辽河、海河为重度污染。主要污染指标为高锰酸盐指数、石油类和氨氮。七大水系监测的98个国控省界断面中，Ⅰ～Ⅲ类，Ⅳ、Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为43%、31%和26%。海河和淮河水系的省界断面水体为中度污染。163个城市的地下水水质监测结果表明，地下水水质以良好～较差为主。27个国控重点湖（库）中，满足Ⅱ类水质的湖（库）2个（占7%），Ⅲ类水质的湖（库）6个（占22%），Ⅳ类水质的湖（库）1个（占4%），Ⅴ类水质的湖（库）5个（占19%），劣Ⅴ类水质的湖（库）13个（占48%）。其中，巢湖水质为Ⅴ类，太湖和滇池为劣Ⅴ类。主要污染指标为总氮和总磷。 水源水的污染不仅给人类的健康带来了较大的危害，而且对传统净水工艺和水质的影响所造成的各种损失更是难以估量。水源水质的恶化，一方面势必额外投加大量的混凝剂，使制水成本大大增加；另一方面由于传统净水工艺对水中微量有机污染物没有明显的去除效果，相反还可能使出水氯化后的致突变活性有所增加，水质毒理学安全性下降，对人体健康造成危害。世界卫生组织(WHO)调查结果表明，在发展中国家，80%的疾病和1/3的死亡率与水污染有关。与此同时，水源水的污染还加剧了水资源的危机。
2. 微污染水源水处理技术 针对微污染水源水处理问题，国内外进行了大量的研究和实践。按照处理工艺的流程，可以分为预处理、常规处理、深度处理。常规处理工艺（混凝、沉淀、过滤、消毒）不能有效去除微污染原水中的有机物、氨氮等污染物；液氯很容易与原水中的腐殖质结合产生消毒副产物（DBPs）三卤甲烷（THMs），[3-4]直接威胁饮用者的身体健康。由于传统净水工艺http://www.paper.edu.cn - 2 -已不能有效处理被污染的水源，而且限于目前的经济实力，我们无法在较短的时间内控制水源污染，改变水源水质低劣的现状，退而求其次，人们不得不采取新的方法来保证饮用水的安全和人们的健康。因此，从70年代开始，水处理研究人员开发出许多水的净化新技术，包括强化传统工艺、预处理技术和深度处理技术，这些技术中有的已经在实际中得到应用，取得了较好的效果。
2.1强化传统工艺 强化传统工艺目前主要有强化混凝和强化过滤技术，它们不增加任何新设施，只是在原有工艺基础上略做改动，是控制出厂水有机物含量最经济，最具实效的手段。 （1）强化混凝 地面水的天然有机物主要是腐殖酸和富里酸，它们与水形成大分子胶体真溶液。对于某一确定的原水，必定有一最佳混凝剂。[5]强化混凝是指提高金属盐混凝剂的投加量，调节水
源水的pH值，或者同时进行两种处理，在现有工艺上改造和强化，改善絮凝条件，提高常规混凝工艺有机物去除率，达到更有效去除NOM及悬浮物的目的[6]。其机理主要包括胶体
状NOM的电中和作用，腐殖酸和富里酸聚合体的沉淀作用，以及吸附于金属氢氧化物表面上的共沉作用，其去除率的大小受混凝剂的种类和性质、混凝剂的投加量以及pH值等因素的影响。美国的水处理工作者普遍认为，强化混凝是实现消毒物/消毒副产物规定的第一阶段目标的最佳途径。因此，目前国内外有很多研究学者采用强化混凝法去除有机物。[7]据有
关报导，在去除天然有机物时，铁盐的混凝效果比铝盐好；阳离子高分子絮凝剂可单独作为混凝剂，但阴离子型和非离子型絮凝剂单独应用效果不佳，但当被用作助凝剂时，则可发挥其提高固液分离的功能，可有效地提高TOC的去除率。与常规处理工艺相比，强化混凝虽然提高了有机物去除率，但是需多投混凝剂或另投其他药剂，过量的混凝剂的投加有可能使水中金属离子增加，不利于居民的身体健康，而且势必会增加药剂费用与污泥处理费用。 （2）强化过滤 强化过滤是对普通滤池进行生物强化，滤料由生物滤料和石英砂滤料组合而成。据研究表明[8]，通过对传统工艺中的普通滤池进行生物强化，可以使源水中的氨氮去除率由原来的
30%~40%，提高到93%；亚硝酸盐氮的去除率由零提高到95%；有机物（CODMn）的去除率由20%提高到40%左右，出水浊度保证在1NTU以下，消毒后能满足卫生学指标的要求。美国也有研究表明[9]，以生物快滤池作为末级处理，能得到低浊且具有生物稳定性的出水。该工艺无须新增处理构筑物，既可以起到生物作用，又可以起到过滤作用，在经济和技术上是可行的[10]，但对于其前处理的要求、运行管理的方法以及微生物的控制等各方面的特性，
还需进一步研究。
2.2预处理技术 预处理通常是指在常规工艺前面，采用适当的物理、化学和生物的处理方法，对水中的污染物进行初级去除，同时可以使常规处理更好地发挥作用，减轻常规处理和深度处理的负担，改善和提高饮用水水质，主要包括吸附预处理、化学氧化预处理和生物氧化预处理技术。 （1）吸附预处理 吸附预处理是指通过直接在混合池中投加吸附剂，利用其强大的吸附性能或交换作用或改善混凝沉淀效果，达到有效去除源水中有害溶解性物质的目的，去除水中的污染物。主要吸附剂有粉末活性炭和粘土等。研究表明：这些吸附剂有较好的吸附去除作用，活性炭能减http://www.paper.edu.cn - 3 -低水的致突变活性，对TOC的去除率大约为20%~30%，但活性炭对致突变物质的吸附有一定的局限性，常受到一些外部因素的影响，如：致突变物质的种类、有机物含量、水处理工艺、运行条件和炭的类型等，而且粉末活性炭投加后无法回收再利用，作为预处理费用相对较高；粘土虽货源充足、价格便宜，但大量投加会增加沉淀池的排泥量，给生产运行带来了一定的困难。 （2）化学氧化预处理 化学氧化预处理技术是指依靠氧化剂的氧化能力，分解破坏水中污染物的结构，达到转化或分解污染物的目的。目前采用的氧化剂有氯气、高锰酸钾、高铁酸钾、紫外光和臭氧等。这些氧化剂投加到水中，能够使一小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳，大部分有机物转化为中间产物，如芳香族化合物的苯环被打开，长链大分子化合物被氧化成短链的小分子物质或分子的某些基团被改变，从而有效去除水中有机污染物的数量，并使有机物的可生化性提高。化学预氧化处理方法对微污染水源水有一定处理效果，能改善水质，但额外投加药剂会使处理成本增大，同时也可能使出水氯化后的致突变性或多或少地增加，产生一些致突变性及致癌的副产物，而且这些卤代有机物难以有效地在后续工艺中被去除[11-13,14]。
（3）生物氧化预处理 生物氧化预处理是指在常规净水工艺之前，增设生物处理工艺，借助于微生物群体的新陈代谢活动，去除水中的污染物。 自70年代以来，生物法被移植到微污染水源给水处理中是饮用水技术领域的一个重大进展，在欧洲应用较普遍，我国目前正处于推广应用阶段，采用的反应器基本上全是生物膜型的，主要有生物滤池、生物转盘、生物塔滤、生物接触氧化、生物流化床等[15]。其处理对象就是那些常规处理方法不能有效去除的污染物，如可生物降解的有机物，人工合成的有机物和氨氮、亚硝酸盐氮、铁、锰等[16,17]。
生物预处理的优点是对污染物的去除经济有效，不产生“三致”物质，减少混凝剂和消毒剂的用量，在降低制水成本的同时还改进水质，且该技术适宜于自来水厂的改造。该工艺的不足之处主要是运行效果受到诸多因素的影响，尤其是原水水质、水温、操作管理水平高低的影响，而且与常规工艺相比，启动时间稍长，需要一定的成熟期[18]。
2.3 深度处理技术 深度处理技术是指在常规处理之后，用于将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物加以去除，以提高和保证饮用水质的处理技术。[19]应用较为广泛的深度处理技术有：臭氧氧化、活性炭吸附、生物活性炭法、臭氧—活性炭吸附联用、臭氧—生物活性炭技术、膜过滤、光催化氧化等技术。
2.3.1臭氧氧化技术 臭氧作为一种强氧化剂，不仅可用于预处理中，而且在深度处理中有更长的应用历史。最初臭氧被用来作为消毒剂，控制水的色度或嗅味，又可用来去除水中有机物。[20]受投放
量的限制，臭氧不能将水中有机物全部无机化，但可将大分子有机物分解成分子较小的中间产物。臭氧预处理的水再经氯化消毒，水中“三致”物质可能低于未预处理的水，也可能更高，其效果视水质而定，这是因为臭氧副产物如醛、酮、醇、过氧化物等氯化会产生三卤甲烷(THMs)。
