自来水中的消毒副产物问题探讨
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自来水处理过程中的加氯消毒副产物和控制方法发布时间:2021-12-15T06:24:07.006Z 来源:《福光技术》2021年20期作者:蒋晓[导读] 氯消毒是自来水处理的重要手段,本文简要介绍了自来水氯消毒副产物的概念、分类、形成过程。
详细论述了氯消毒副产物的控制方法。
沭阳县城乡水务发展有限公司摘要:氯消毒是自来水处理的重要手段,本文简要介绍了自来水氯消毒副产物的概念、分类、形成过程。
详细论述了氯消毒副产物的控制方法。
关键词:氯消毒;自来水;副产物;控制方法引言1902年,比利时在水处理工艺过滤前首次使用了氯化石灰,这被普遍认为是饮用水氯消毒技术的开始。
1905年,英国伦敦首次在公共供水系统中采用连续加氯消毒技术。
1908年,美国芝加哥首次使用次氯酸钠消毒技术。
随后,氯消毒技术得到了广泛应用并不断发展完善,水传播疾病得到了有效控制,进而改善饮用水水质,保障了人们的用水安全。
一百多年来,世界范围内的许多学者对氯消毒机理展开了广泛而深入的研究,如何克服由于氯消毒所带来的不利影响和危害也成为广大饮用水者所关心的问题之一。
1氯消毒副产物介绍1.1氯消毒副产物的概念当采用消毒剂(如氯气、臭氧、二氧化氯、氯胺等)对饮用水进行消毒处理时,由于饮用水中的天然有机物(Natural Organic Matter,NOM)、人为污染物或溴/碘离子等前体物质的存在,导致两者反应生成一系列卤代化合物,称为消毒副产物(DisinfectionBy-products,DBPs)。
1.2氯消毒副产物的分类最初的饮用水DBPs主要指因氯消毒产生的副产物,随着消毒剂种类的增多,消毒方式的多样化,DBPs的涵盖范围也大大增加。
自20世纪70年代,Rook等首次证实了氯处理后的饮用水中有三卤甲烷的存在以来,得到确认的DBPs已有600多种,仅占水中DBPs总类的50%不到,其中大约有85种得到了人们一定程度的研究。
一般而言,DBPs主要分为以下四类,即三卤甲烷(Trihalomethanes,THMs)、卤乙酸(Haloaceticacids,HAAs)、卤乙腈(Haloacetonitriles,HANs)和致诱变化合物(Mutagenx,MX)。
饮⽤⽔消毒副产物的研究进展饮⽤⽔消毒副产物的研究进展201106020001伴随着饮⽤⽔消毒技术的改进,有机类消毒副产物(DBPs)的种类⽇趋多样化,其⽣物毒性和健康风险受到⼴泛关注。
在饮⽤⽔消毒过程中,消毒剂除了起消毒灭菌的作⽤外,还会与⽔中的天然有机物、溴化物、碘化物等发⽣取代或加成反应⽽⽣成以卤代有机物为代表的消毒副产物(DBPs),⽽许多消毒副产物都被证实是致畸、致突以及致癌的。
为保障⼈类饮⽤⽔安全,控制饮⽤⽔消毒副产物已成为⼈们关注的焦点。
通过分析相关研究的不⾜之处和发展趋势,以便对今后的研究⽅向提出了建议。
1.DBPs 的分类⽬前饮⽤⽔消毒副产物种类繁多,它随着消毒剂、消毒技术以及源⽔化学组成的变化⽽不尽相同。
主要种类包括:三卤甲烷(THMs)、卤代⼄酸(HAAs)、溴酸盐(BrO3)、亚氯酸盐(ClO2)、卤化氰(XCN s)、卤代⼄(HANs)、卤代硝基甲烷(HNMs)、卤代酮(halogenated ketones,HKs)、卤代酚(Halophenols)、醛类(aldehydes)等。
随着分析检测技术的发展和创新,不断有新的 DBPs被发现,如致诱变化合物(MXs)卤代呋喃(4 ⼆氯甲基 5 羟基2(5)氢呋喃酮)、亚硝胺(NMs)、碘代酸(IAs)以及卤代对苯醌(HBQs)等。
2.DBPs 对⼈体健康的影响近⼏年有关 DBPs 的毒性受到普遍关注,研究进展很快。
饮⽤⽔中的 DBPs 对⼈体健康的危害主要体现在其致癌性、致突变性及⽣殖发育毒性。
(1)致癌性。
饮⽤⽔中的卤代烃类化合物是多种癌症的致癌因⼦,DBPs 的致癌风险主要由 HAAs 致癌风险构成,⼆氯⼄酸和三氯⼄酸可以造成哺乳动物细胞DNA 链断裂损伤,其致癌作⽤通过损伤 DNA 引发,均可能属遗传毒性致癌物。
国外有研究认为饮⽔中 THMs 的浓度与膀胱癌、结肠癌、直肠癌、乳腺癌有关。
(2)致突变性。
经过近年来各国科学家对氯消毒⾃的深⼊研究发现 MX 是迄今为⽌氯消毒⾃来⽔中发现的最强的致突变物质之⼀,占氯消毒⾃来⽔总致突变性的 16%~76%。
自来水中三氯甲烷生成的影响因素探讨摘要:次氯酸钠消毒过程中形成次氯酸与原水中有机前驱物腐殖酸等反应生成三氯甲烷、二氯一溴甲烷等三卤甲烷物质,其中以三氯甲烷为代表是最主要的一种,具有“三致”毒性。
实验表明三氯甲烷形成与水温、加氯量、反应时间和PH值成正相关。
原水中有机前驱物的去除可以有效降低自来水中三氯甲烷的生成量。
关键词:三氯甲烷,影响因素,自来水前言目前国内各大中小型制水厂净水过程中杀菌消毒主要以氯系消毒为主。
常见的氯系消毒剂有:氯气(液氯)、次氯酸钠、漂白粉、二氧化氯。
由于液氯和次氯酸钠在实际制水生产中价格便宜,应用范围广,而且杀菌消毒能力强,所以一直至今被广泛使用。
次氯酸钠作为高效的含氯消毒剂,就消毒杀菌而言,它还具有一些明显优势。
次氯酸钠的亲水性很好,能与水任意比例互溶,它不存在液氯、二氧化氯等药剂投加过程中的安全隐患,且其消毒杀菌效果被公认为和液氯相当。
也正是因为这一特点,所以它消毒杀菌效果好,投加准确,使用方便,操作安全,易于储存,对环境无毒害,不存在跑气泄露的安全隐患,可以任意环境工作状况投加。
次氯酸钠在实际制水生产中和液氯相比在安全性方面更具优势,因此合肥供水集团下属有6个水厂均在2016年底前完成技改项目改用次氯酸钠消毒方式替代液氯消毒方式。
由于次氯酸钠消毒方式和液氯消毒方式相当,氧化性较强,在消毒杀菌过程中极易天然水中有机前驱物如腐殖酸、富里酸、酚类胺基酸、藻类的叶绿素及外细胞质产物、酚、脂肪酸等有机物反应产生消毒副产物,严重危害人类身体健康。
近年来由于原水水质变化、供水管网里程倍增,为了保证管网末梢余氯含量,出厂水加氯量也在不断增大,导致自来水中消毒副产物的含量不断增大特别是三氯甲烷的含量比十年前数值增大很多,在夏季一度接近国家标准限值,给制水生产带来很大压力。
本文主要阐述实验室应用顶空气相色谱法测定原水、出厂水、管网水及实验室搅拌实验模拟生产水所得三氯甲烷数据进行归类整理探讨三氯甲烷形成的影响因素。
浅谈给水系统消毒方法及控制其消毒副产物措施摘要:在城市给水系统中,消毒是一个重要的生产环节。
消毒可以杀灭水中大部分的细菌和病毒,保证饮用水安全。
各种消毒方法有不同的适用环境,要综合考虑适用性、经济性、安全性来选择一种或多种消毒方法。
有些消毒方法还会产生对人体有害的消毒副产物。
人们在饮用水中已经检测出765种对人体有害的消毒副产物。
关于消毒副产物的研究已成为科研工作者的研究重点。
关键词:给水系统;消毒;预氧化1消毒技术在饮用水处理中的现状研究1.1液氯(或氯气)消毒目前供水系统中常用的消毒方法有氯气、臭氧、二氧化氯、氯胺、高猛酸钾、紫外线和超声波等。
氯在常温下为黄绿色气体,具强烈刺激性及特殊臭味,氧化能力很强。
在6、7个大气压下,可变成液态氯,体积缩小457倍。
容易运输和储存。
据不完全统计,我国约有99.5%的水厂采用氯消毒工艺。
氯溶于水后起下列反应:Cl2+H20=HCl+HClOHClO=H+ +OCL-漂白粉在水中也能水解成次氯酸,氯的杀菌作用,主要是次氯酸体积小,易穿过细胞壁;同时,它又是一种强氧化剂,能损害细胞膜,使蛋白质、RNA和DNA等物质释出,并影响多种酶系统(主要是磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化破坏),从而使细菌死亡。
氯对病毒的作用,在于对核酸的致死性损害。
但是近年来的大量研究表明,在常用的消毒方式中,氯消毒是产生氯化消毒副产物最多的消毒方式。
消毒后的饮用水经Ames试验其致突变性强于其它几种消毒剂的副产物。
1972年美国国家环保局在密西西比河下游路易斯安那州3个城市的饮水中发现44种有可能致癌的物质和别的毒性有机化合物。
1974年又报道新奥尔良市饮水中有66种有机化合物。
氯化DBFs 包括:三卤甲烷(trihalomethans,THMs)卤乙酸(haloacetic acids,HAAs)卤乙腈(haloaceton-triles,HANs)水合三氯乙醛(chlorahydrate,Ch)卤代酮(HKs)卤代酚(ePs)三氯硝基甲烷(chloropierin)氯化氰(cyanogens chloride)酸性氯化咲喃酮(MX)溴酸盐等等。
氯氯消毒主要是通过次氯酸的氧化作用来杀灭细菌,次氯酸是很小的中性分子,只有它才能扩散到带负电的细茵表面,通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部,起氧化作用破坏细菌的酶系统,而使细菌死亡。
但对于水中的病毒、寄生虫卵的杀灭效果较差,需要在较高值消毒剂浓度乘以接触时间才能达到理想的除菌效果。
然而,氯在水中的作用是相当复杂的,它不仅可以起氧化反应,还可与水中天然存在的有机物起取代或加成反应而得到各种卤代物。
研究发现氯在进行饮用水预氧化和消毒时与水中某些有机物发生氧化反应,同时发生亲电取代反应,产生易挥发和不易挥发的氯化有机物如三氯甲烷等,这些有机化合物有许多是致癌物或诱变剂而常规处理工艺对于氯化产生的副产物不能有效去除。
二氧化氯二氧化氯的消毒机理主要是氧化作用,能较好杀灭细菌、病毒,且不对动植物产生损伤,杀菌作用持续时间长,受影响小,可除臭、去色,二氧化氯是一种强氧化剂,对细菌的细胞壁有较好的吸附和穿透性能,可以有效地氧化细胞酶系统,快速地控制细胞酶蛋白的合成,因此在同样条件下,对大多数细菌表现出比氯更高的去除效率,对很多病毒的杀灭作用强于氯是一种较理想的消毒剂,二氧化氯可以与多种无机离子和有机物发生作用,可以去除水中的多种有害物质,还可以将水中溶解的还原态铁、锰氧化,对去除铁和锰很有效,同时对于硫化物、氰化物和亚硝酸盐也有一定的氧化去除效果。
二氧化氯几乎不与水中的有机物作用而生成有害的卤代有机物,二氧化氯在净水过程中产生的副产物包括两部分,一部分是被其氧化而生成的有机副产物;另一部分是本身被还原以及其它原因而生成的无机副产物。
与氯相比,二氧化氯净化的有机副产物较少且毒性较轻,二氧化氯主要的消毒副产物为亚氯酸盐和氯酸盐,它们对人体健康有潜在的危害,世界卫生组织对亚氯酸盐在水溶液中的质量浓度建议控制在以200L下,而对氯酸盐的毒性还在进一步的研究之中,另外,二氧化氯本身也有害,且不能贮存,需现场制备。
氯胺氯胺消毒是氯衍生物的消毒方法之一,由于氯胺消毒作用缓慢,它不能作为基本杀菌消毒剂,曾一度停用,但由于氯胺能避免或减缓氯与水中有机污染物质的某些化学反应,从而使消毒后水中氯化副产物的生成量显著降低,氯胺消毒被广泛认为是控制消毒副产物形成的有效手段。
饮用水中消毒副产物的产生及去除研究摘要:在20世纪50年代末,人们发现有机氯含量高会使动物中毒而死,到70年代中期人们对卤代有机物的危害作用有了更深刻的认识。
1974年,Rock和Benar等人从氯化后的高色度水中检测出三氯甲烷,并确认其具有致癌性。
随后Symons和Kransner等人对美国主要城市用水中氯化消毒副产物进行了较全面调查,发现氯化产物中三卤甲烷所占比例最大,卤代有机酸次之。
在我国24个大中城市的饮用水普查中,也普遍检测出了氯仿和其他卤仿。
鉴于当前以及今后一段时期内,饮用水消毒仍然以加氯消毒为主,因此研究臭氧化一生物活性炭(O,/BAC)深度处理技术是否能够有效地控制饮用水氯化消毒过程中生成的副产物,将是非常必要的。
Removal of generation and disinfection byproducts in drinking waterAbstract: In the late 1950s, it was discovered that a high content of organic chlorine poisoning of animals will die, the role of the mid-1970s to harm people halogenated organics have a more profound understanding. 1974, Rock and Benar, who detected from high chroma water after chlorination chloroform, and confirmed its carcinogenic. Then Symons and Kransner et al in major U.S. cities with water chlorination byproducts for a more comprehensive survey found that chlorinated products in the largest proportion of trihalomethanes, halogenated organic acids followed. In the census of drinking water in 24 cities, are generally detected in the chloroform and other Haloform. Given the current and future period,chlorination of drinking water disinfection still mainly a result of a BAC of Ozone (O, / BAC) is the depth of processing technology can effectively control the chlorination of drinking water generated during the vice the product will be very necessary.1产生1.1饮用水消毒副产物的发现饮用水消毒是20世纪最有效的公共健康措施之一,为预防饮水流行病提供了有效保障.然而,饮用水消毒杀菌的同时伴随着消毒剂与源水中含有的一些天然有机物和环境有机污染物以及溴或碘化物的化学反应,从而产生多种消毒副产物,对人体健康构成潜在的威胁.流行病学研究表明,消耗氯消毒的饮用水与膀胱癌、直肠癌及结肠癌等的发病率之间存在潜在相关性.1974年,R00k和kransner对氯消毒产生的副产物进行了分析研究,发现在对饮用水预氯化和消毒时氯可与水中某些有机物如腐殖酸、富里酸等发生氧化反应,也可发生亲电取代反应,产生挥发的和非挥发的氯化有机物如三卤甲烷TMMs等。
82生活饮用水中氯化消毒副产物的检测与现状钱淑丽 寇 斐 郑州自来水投资控股有限公司 【摘 要】近年来人们生活水平的提高,对居住环境的要求也在提高,也更加关注生命安全健康。
生活饮用水氯化消毒副产物会对人体健康造成严重危害,为解决氯化消毒副产物的问题,在实际工作中应该强化检测工作力度,打破传统工作的局限性,全面提升生活饮用水消毒的安全性,达到预期的工作目的。
本文就生活饮用水中氯化消毒副产物的检测与现状展开探讨。
【关键词】生活饮用水;氯化消毒副产物;检测;现状氯消毒是生活饮用水消毒常用的方法,其具有杀菌力强、效果持久及广谱的特点,但氯消毒也会不可避免的残留氯消毒副产物,消毒副产物主要是消毒剂与水中其他物质反应所产生的,其对人体健康会造成一定影响,为此控制消毒副产物含量成为控制饮用水质量的关键一环。
一、生活饮用水中氯化消毒副产物的概况1.氯化消毒副产物概况氯化消毒副产物简称DBPS,是饮用水氯化消毒过程中水中的有机物与消毒剂相互反应产生的卤代化合物。
主要由三卤甲烷(THMS)类、卤乙酸(HAAS)、氯化酚、卤代酮等物质组成,大量流行病学调查表明,长期饮用氯化消毒的饮用水,死于消化和泌尿系统的癌症的危险性增加,并和其他癌症的死亡率存在着统计学的关系。
说明这些危害物,能够给人们的身体带来危害,具有潜在致癌性,长期饮用会引起远期病变。
在对这种副产物质进行测定的时候,一般采用气相色谱法和反相高效液相色谱法进行研究。
2.消毒副产物(DBPS)的种类对(DBPS)的研究开始于1974年,Rook和Bellar发现使用氯消毒会产生化合物三卤甲烷(THMS)。
在1976年,美国国家环境保护局(USEPA)研究发现,三卤甲烷普遍存在于氯化消毒的生活饮用水中。
目前发现的氯化消毒副产物多达数百种,包括三卤甲烷(THMS)如一溴二氯甲烷,二溴一氯甲烷和三溴甲烷等;卤乙酸(HAAS)如一氯乙酸,二氯乙酸,三氯乙酸,一溴乙酸,二溴乙酸等;卤乙腈(HANS)如二氯乙腈,三氯乙腈等;其中,(THMS)和(HAAS)占氯化消毒副产物的30%左右。
自来水中氯消毒副产物的控制试验摘要:通过水处理工艺中加氯消毒点的模拟试验,对不同加氯点的氯消毒副产物、需氯量进行对比,确定最佳加氯点,以控制自来水中消毒副产物的产出量。
关键词:氯消毒副产物三氯甲烷(氯仿)加氯点需氯量供水处理中水的消毒是处理工艺中最关键的环节。
消毒是指灭杀水中病原菌、病毒和其他致病性微生物。
氯作为经济有效、使用方便的消毒剂在水处理中被广泛使用。
有关研究表明:氯在杀死致病菌的同时,会与水中被称为有机前体物的腐殖酸和富里酸发生复杂的物理化学反应,产生消毒副产物(D B P S)[1]。
D B P S有上百种物质,其中最主要的是三卤甲烷(T H M S)。
三卤甲烷中最主要的成份三氯甲烷(氯仿)已经被证实对动物具有致癌、致畸、致突变的“三致”作用[2]。
另外,氯酚是氯与酚类化合物的产物,具有强烈的刺激气味,影响水的感官性[3]。
因此,加氯量直接关系到人民身体健康。
我国生活饮用水水质标准[4]规定:三氯甲烷不能超过6 0 μg / L ,挥发酚类不能超过0 .0 0 2 m g / L。
本文介绍了为控制自来水中氯消毒副产物,对加氯量、加氯点、混凝加氯工艺所进行的实验和结论。
1 实验部份1.1 仪器Q C 8 5 0 0 S 2连续流动化学分析仪、紫外可见分光光度计、气相色谱仪,总有机碳测定仪、变速搅拌仪。
砂芯漏斗,抽滤器,恒温水浴锅等。
1.2 试剂聚合氯化铝(PAC);NaClO溶液。
1.3 实验1.3.1水质分析对实验用原水进行PH、浑浊度、氨氮、细菌总量、总大肠菌群、总有机碳、挥发酚等相关项目的分析测定。
1.3.2需氯量和需PAC量的测定取试验用西郊水厂红枫湖水源水在实验前作需氯量和需P A C 量的测定,确定最佳加入量。
1)还原性物质的需氯量(C1)原水测得耗氧量为1 .7 m g / L ,氨氮为0.04 m g/L,采用尝试法来确定需氯量[5]。
(1)仪器250 ml具塞三角瓶或玻璃瓶。
生活饮用水中消毒副产物的危害及检测刍议摘要:如今,对生活饮用水消毒是提高生活饮用水质量的重要手段,但是也可能是降低生活饮用水质量的影响因素。
据相关研究显示,不少消毒剂残留在水中,或者与水中其他物质发生反应,从而降低饮用水的质量,对人的身体造成危害。
本文主要从生活饮用水常用的消毒剂入手,分析其消毒副产物的危害,进而探讨相关的检测方法。
关键词:生活饮用水;消毒剂;消毒副产物;危害;检测方法对于生活饮用水进行消毒过滤,是当前提高水质的有效方式之一。
同时,伴随着技术的进步,人们也逐渐发现消毒副产物的危害。
现阶段,通过各种检测方法发现的生活饮用水中消毒副产物就有大约500种的氯化产物。
这并不是全部的消毒副产物,碍于技术条件水平有限,不少生活饮用水中的消毒副产物还没有发展,但这并不意味着我们可以忽视大量消毒副产物存在于生活饮用水中。
加强检测技术的发展,从而做好降低消毒副产物负面影响的工作。
一、生活饮用水所使用的消毒剂(一)氯氯的氧化能力显著,被较早地应用于生活饮用水的消毒工作中去。
同时,加上其便于储存、运输方便等优势,应用范围相对广泛。
但是不能忽视其劣势,虽然消毒效果较好,但是其会产生系列的消毒副产物,这些消毒副产物的产生往往会伴随一定的臭味,若是人引用该种消毒剂消毒的饮用水,可能会对人体健康产生较大的伤害。
氯化消毒剂一般是以氯酸盐或者液氯为主要,其消毒效果不仅跟使用量的多少,还有时间、温度、水的浑浊度等都有关系。
(二)氯胺氯胺的氧化能力相对较低,效果并不如其他消毒剂显著,常常与其他的物质混合使用。
氯胺通过破坏膜的通透性,进而影响膜的呼吸作用以及渗透性。
因为氧化能力相对较弱,所以在使用氯胺时需要花费较长的时间,给予其充分接触反应的时间条件[1]。
(三)二氧化氯二氧化氯的作用的效果持续时间较长,其副产品多是一些低级的有机酸等无机物。
同时,因为二氧化硫的消毒副产物危害性较低,所以在一些国家中被广泛使用。
其氧化性虽然不比臭氧强,但是消毒效果还是较为显著,受到外界环境的影响也较小。
饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展饮用水中消毒副产物及其消除技术研究进展饮用水消毒过程中,所采用的消毒剂会与水中的有机物反应,产生消毒副产物(DBPs),且消毒剂不同,产生的DBPs也有差别。
文章主要对饮用水消毒过程中不同消毒剂所产生的DBPs进行了阐述和比较,并对DBPs的消除技术进行了介绍。
标签:饮用水;消毒副产物;消除技术1 概述饮用水消毒的主要目的是控制水中致病菌,保证人类的饮水安全。
但是在消毒过程中,所使用的消毒剂除了能消毒灭菌外,还会与水中存在的天然有机物、溴化物、碘化物等其他物质,生成大量的消毒副产物(DBPs)。
1974年,Rook 发现用氯消毒后会产生一类特殊的化合物三卤甲烷(THMs)[1]。
1976年美国国家环保局调查发现,THMs普遍存在于氯消毒的饮用水中,之后,氯消毒的安全性,引起了人们的普遍关注,针对饮用水中DBPs的监测和研究,也相继展开。
1989年和1998年[2]美国相继两次开展了全国范围内饮用水中DBPs 污染状况的调查,监测的指标除三卤甲烷外,增加了卤乙酸、卤乙腈、卤代酮类、三卤乙醛、氯化苦、氯酚以及无机副产物。
澳大利亚[3]对典型DBPs分布情况进行了分析,发现液氯消毒方式中THMs、HAAs 的含量分别占DBPs的46%、42%;氯胺消毒分别为24%、54%,也就是说加氯消毒主要的副产物是THMs和HAAs,两者含量之和占全部DBPs的80%以上。
國内目前为止有关DBPs的监测资料主要为THMs成分的研究。
清华大学李爽等人[4]1998~2000年对西南L市和北京五个水厂的出厂水和管网末梢水进行了HAAs的调查,均检出含有HAAs。
越来越多的DBPs被发现和证实。
到目前为止,已发现的饮用水DBPs已达600多种。
而许多消毒副产物现已证实,具有致畸、致突以及致癌的性质,严重威胁人类的健康[5]。
为保障人类饮用水安全,控制饮用水DBPs已成为人们关注的焦点。
自来水常规处理和深度处理工艺出水消毒副产物对比研究摘要:随着时代的进步和江湖河岸工农业的发展,城镇化水平不断提高,水体污染物总量持续上升,水质状况不断下降,饮用水的安全性风险不断增大。
主流常规制水工艺已不能完全保证制水厂出水的安全达标。
近年来,各地制水厂在政府有关部门的指导和支持下逐渐升级改造,在常规处理工艺基础上根据各地原水水质特点,增加深度处理工艺,确保出厂水水质全面稳定达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),保护群众的饮水安全和生命健康,其中最广泛使用的是在过滤工艺后消毒工艺前增加臭氧-生物活性炭深度处理工艺,该工艺不仅具有技术经济优势,还能有效降低卤代消毒副产物的前体物,有效提高出厂水水质。
故此,在使用液氯消毒的前提下,对比常规处理工艺和深度处理工艺出水的卤代消毒副产物的变化具有十分重要的现实意义。
关键词:自来水常规处理;深度处理工艺;消毒副产物引言挥发性有机污染物(VOCs)主要来自农业废水、有机溶剂、固体废物、石油化学品等的饮用水中的有毒污染物。
研究表明,大多数VOCs模型具有致癌、变形、有毒和难闻的气味。
饮用水消毒过程中也产生了一些消毒副产物近年来不断受到用户关注。
液氯消毒由于其效率和成本低,是国内外饮用水生产中常见的消毒剂。
消毒副产物中的三卤甲烷为典型代表,例如三氯甲烷是氯制剂消毒产生的典型产物。
消毒副产物的种类和数量也受到许多因素的影响,例如天然水中有机物的含量。
近年来,臭氧-活性碳(O3-BAC)深度处理方法有效地消除了可被取代烃类物质的含量,提高了饮用水的品质。
1目前自来水常规生产工艺自来水处理工艺主要可以分为传统处理工艺和深度处理工艺,受技术费用、改造成本的限制,目前我国大多数城镇自来水厂仍采用传统工艺,深度水处理工艺还需加大推广。
传统自来水处理工艺主要通过混凝、沉淀、消毒等处理,原水经过与混凝剂、初凝剂、助滤剂、pH调节剂、氧化剂等药剂在混合设备的帮助下充分混合后进入絮凝池,混凝剂有吸附的作用,可以把水中不易沉淀的胶体颗粒和微小悬浮物脱稳,随后脱稳胶体相互聚集成大颗粒絮体,该过程为混凝过程。
第六节饮用水中的消毒副产物及其对健康影响第六节饮用水中的消毒副产物及其对健康影响一、三卤甲烷1.来源存在于饮用水中,它们主要是原水中天然有机物的氯化产物。
三卤甲烷(THM)(溴仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、氯仿)形成的速率和程度的增加与氯和腐殖酸的浓度、温度、pH和溴离子浓度有关。
在氯化处理的饮用水中、三氯甲烷是最常见的THM和主要的消毒副产物。
溴化物存在的情况下,首先生成溴化THM、此时三氯甲烷的浓度按比例降低。
水中大多数THM由于它们的挥发性,最后都转移到空气中。
就三氯甲烷而言,例如个体在淋浴时可暴露于来自氯化处理自来水中高浓度的三氯甲烷。
挥发性THM的总暴露量的贡献与来自以下四个方面的总暴露量不相上下:摄入饮用水、吸入从饮用水中挥发至室内空气中的THM,在淋浴和沐浴时的吸入及皮肤暴露。
摄入除食物以外,THM几乎都来自饮用水。
在那些室内通风率低,而淋浴和沐浴率高的国家,暴露于室内空气中挥发性THM是尤其重要的问题。
2.对健康的影响(1)氯仿:有足量的证据否定了氯仿的遗传毒性。
基于有限的人致癌性证据以及实验动物致癌充足证据,IARC将氯仿列为对人可能的致癌物(2B组)。
小鼠肝肿瘤的有分量的证据与诱导阀值机制一致。
虽然大鼠肾肿瘤也可能同样与阀值机制相关的结论似是而非,但这方面的有关数据存在某些局限性。
最普遍能观察到的氯仿毒效应是肝中心小叶区损伤。
单位剂量产生这些效应的严重性取决于动物品种、氯仿给药的媒质和给药方击。
(2)溴仿:在NTP生物测试中,溴仿诱导雄性和雌性大鼠中比较少见的大肠肿瘤有小量增加,但是,不诱导小鼠发生肿瘤。
许多溴仿遗传毒性的实验结果是模棱两可的。
IARC将DBCM列为第3组(不按对人的致癌性分类)(3)二溴一氯甲烷:在NTP生物测定中,DBCM诱导雌性,可能也有雄性发生小段肝脏肿瘤,但不诱导大鼠发生肝脏肿瘤。
已经开展多项DBCM遗传毒性研究,但理有的数据不足以得出结论,JARC将澳仿列为第3组(不按对人的致癌性分类)(4)一溴二氯甲烷:IARC将BDCM列为第2B组(人可能致癌物),在多项体外和体内遗传毒性试验中,BDCM既给出阳性结果,又给出阴性结果,在NTP生物测试中,BDCM诱导雌、雄性大鼠和雄性小鼠发生肾脏腺瘤和腺癌,雌、雄性大阪发生少见的大肠肿瘤(腺瘤性息肉和腺癌)、雌性小鼠发生肝细胞腺瘤和腺癌。
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。
浅谈常规工艺对消毒副产物的控制随着人们对饮用水消毒副产物的关注度不断提高,如何有效地控制消毒副产物的生成成为水处理工艺优化的一个重要方向。
常规工艺是水处理中应用最广泛的工艺之一,其过程中消毒副产物的生成与控制受到了广泛关注。
本文将就常规工艺对消毒副产物的生成和控制进行简单的讨论。
常规工艺主要包括混合、净水、沉淀、过滤和消毒等环节。
其中,消毒是保证水质安全的关键环节,而消毒后产生的副产物主要包括三种:卤代烷类(THMs)、酸化副产物(HAAs)和三氯甲烷(Chloroform)等。
这些消毒副产物对人体健康有一定危害,尤其是长期饮用含有较高浓度消毒副产物的水会增加细胞突变、致癌和免疫系统损伤等风险。
因此控制这些消毒副产物的生成尤为重要。
常规工艺中的混合环节主要是将地下水和表面水混合,以保证水质稳定。
水的混合会引起水中有机物的溶解,这些有机物在消毒过程中会与消毒剂反应生成消毒副产物。
因此在混合环节中应该尽量减少水中有机物的含量,从而减少消毒副产物的生成。
可以通过间歇混合、反渗透预处理和加氯预氧化等方法来减少消毒副产物的生成。
净水环节主要是通过加药将水中的悬浮物、胶体、细菌和病毒等去除,使水变得清澈透明。
这一环节中加的药剂也会对消毒副产物的生成产生影响。
例如,在常规的砂滤工艺中,喹硫平磷和Fenton试剂等的添加能有效降低消毒副产物的生成。
通过选择合适的药剂以及控制药剂的投放量和时间等因素,可以降低消毒副产物的生成。
沉淀环节主要是将水中的残余悬浮物、胶体等去除,为后面的过滤准备。
在沉淀中,有机物和消毒副产物主要是通过吸附和沉积作用去除的。
而吸附和沉积过程对消毒副产物的去除效果也有影响。
因此,应该根据实验室试验和现场实测,选择合适的沉淀剂和控制pH值、水温等因素,提高消毒副产物的去除率。
过滤环节主要是通过滤料将水中的残余颗粒和质量去除。
过滤也会影响消毒副产物的生成和去除。
疏松的滤料能够降低消毒副产物的生成,例如膨胀珪藻土滤料等。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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。
由于受污染的水加氯消毒后,可能存在着微量的致癌、致突、致畸的“三致”物质,对人体健康不利。
美国环保局规定从1997年起饮用水中卤乙酸(HAAs)的总量不得超过60μg/L,2000年后
不得超过30μg/L。
我国卫生部于2001年6月7日制定了新的《生活饮用水卫生规范》,从2001年9月1日起实施,其中规定二氯乙酸(DCAA)和三氯乙酸(TCAA)的标准为50μg/L和100μg/L。
四、氯消毒副产物的去除
根据研究,饮用水中的氯消毒副产物是在预氯化时产生的,可以通过传统的水处理单元和活性炭吸附处理单元等进行一定程度的去除,但仍有一部分进入出厂水。
同时,活性炭出水加氯后,其中的THMs和HAAs又有所增加,这就需要改进水处理工艺中的某些环节。
1、去除或降低水中能形成氯仿的母体有机物
原水先通过离子交换,再经混凝、沉淀、过滤,去除部分有机质,然后再行加氯,则形成的氯仿量减少20%,其中混凝沉淀工艺去除的比例较大,如再结合粒状活性炭进行深度水处理的过滤,然
后加氯消毒,以防止后继贮水设备、管道、桶装水细菌再繁殖的二次污染,这样基本上可无氯仿产生。
2、氯氨消毒法
当原水中有浓度较低的氨氮存在或在出厂水中加氯,这样就可依靠氯氨消毒。
氯氨较稳定,分解缓慢,水中余氯维持时间长,有利于防止管网水的再污染,降低总三卤甲烷母体的产生量,采用氯氨比3:1时,三卤甲烷产生量减少70%,卤乙酸则可减少90%,同时用氯氨消毒也可减轻氯酚味,使口感更自然。
3、活性炭过滤法
根据活性炭具有的性能和作用,它能除臭、除色、除有机物、除氯、除重金属,它除卤代有机物周期较短,仅二~三周,用活性炭进行的除氯仿试验结效果较好。
4、煮沸法
我国自来水用户一般饮用煮沸过的开水,煮沸法去除水中氯仿的结果是:沸腾1min后可去除氯仿64%,2min去除85.4%,3min可去除89.1%,5min去除94.3%,这是一个简便易行的氯仿去除法。
5、调整加氯点,在低pH值处加氯
一些国外自来水厂通过对比试验,原水水处理过程原先采用以下工序:原水→加矾→预沉淀→预加氯→石灰软化→絮凝澄清→加CO2调节水的pH值,因为加氯后立即加碱软化,在pH值高的水中形成的氯仿较多.后来经过试验将加氯点移于加CO2调节pH值之后,这样pH值低时加氯可降低氯仿浓度约75%。
6、改用其他消毒剂
目前的杀菌消毒剂有臭氧、紫外线、微电解、高铁酸盐、次氯酸钠和二氧化氯等。
臭氧投资和维护费用以及电耗都很高,又不能保持持续的杀菌作用。
据一些资料介绍.水中如有某些农药存在,经臭氧氧化后的产物。
毒性增强,如DDT转化为DDE,琉磷转化为对氧磷:紫外线和微电解价格便宜,但效果没有臭氧好,而且杀菌作用持续时间短:高铁酸盐是一种强氧化剂。
但只能在干燥条件下保持稳定,吸水后即失效.使用上还不很方便,价格也较昂贵;次氯酸钠一般用在污水处理中。
二氧化氯杀菌效果好,杀菌持续时间在48h以上。
天然水体经预沉贮存,混凝反应砂滤和活性炭过滤后,投加二氧化氯,经过15min接触,不仅细菌和大肠菌群合格,氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和耗氧量都有不同程度的改善:用二氧化氯消毒,不会产生有机氯化合物,在水中不含产生“三致”物质,在使用过程中产生的
亚氯酸盐(MCLO:)于人体也无任何影响。
另外它的除味效果也
比较明显,推荐使用剂量为0.35mg/L。
目前.使用二氧化氯用作自
来水消毒剂的公司越来越多,已成为一种发展趋势。
由此看来,研究氯消毒的二重性———杀灭细菌和生成消毒副产物,具有重要的意义。
早期人们过于强调氯的杀菌作用,现代发
展趋势则使得人们对氯消毒产生的消毒副产物日益重视。
既要保证
杀菌又要减少消毒副产物的产生,这是消毒工艺中的一个重要目标,也是给水研究中的一个重要课题,这样人民群众的身体健康才能得
到保障。