技術(shù)文章
Technical articles
降低飲用水中消毒副產(chǎn)物(DBPs)的含量,需要從水源保護(hù)、水處理工藝優(yōu)化、消毒方式改進(jìn)等多個(gè)環(huán)節(jié)綜合施策,結(jié)合 DBPs 的生成機(jī)理(主要是消毒劑與水中有機(jī)物、無機(jī)物反應(yīng)生成),針對性地減少前驅(qū)物、優(yōu)化消毒過程。以下是具體方法:
消毒副產(chǎn)物的生成與水中前驅(qū)物(如天然有機(jī)物、腐殖質(zhì)、藻類代謝物、溴離子等)密切相關(guān),降低前驅(qū)物濃度是關(guān)鍵。
強(qiáng)化水源保護(hù)
控制水源地周邊的農(nóng)業(yè)面源污染(減少化肥、農(nóng)藥使用)、工業(yè)廢水和生活污水排放,避免有機(jī)物、氮磷、溴離子等進(jìn)入水體。
定期清理水源地藻類和底泥,防止藻類死亡后釋放大量有機(jī)物。
優(yōu)化水處理中的預(yù)處理工藝
混凝沉淀與過濾:通過強(qiáng)化混凝(如調(diào)整 pH、增加混凝劑劑量)、使用新型混凝劑(如聚合氯化鋁、鐵鹽),提高對天然有機(jī)物(NOM)、腐殖質(zhì)的去除效率。
活性炭吸附:采用顆?;钚蕴浚?/span>GAC)或粉末活性炭(PAC),吸附水中小分子有機(jī)物和部分前驅(qū)物,尤其對三鹵甲烷(THMs)前驅(qū)物的去除效-果-顯著。
膜分離技術(shù):超濾(UF)、納濾(NF)或反滲透(RO)可有效截留大分子有機(jī)物和部分無機(jī)物(如溴離子),減少后續(xù)消毒時(shí)的 DBPs 生成。
高級氧化技術(shù)(AOPs):如臭氧氧化、UV/H?O?、光催化氧化等,可分解水中難降解有機(jī)物,降低其與消毒劑的反應(yīng)活性。
合理選擇消毒劑類型、控制消毒劑量和接觸時(shí)間,減少不必要的反應(yīng),從而降低 DBPs 生成量。
選擇更安全的消毒劑或消毒方式
替代或減少氯的使用:氯是生成 DBPs(如 THMs、鹵乙酸)的主要消毒劑,可采用二氧化氯(生成亞氯酸鹽等無機(jī)副產(chǎn)物,需控制劑量)、臭氧(幾乎不生成鹵代 DBPs,但可能生成醛類等副產(chǎn)物,需配合后續(xù)處理)或紫外線(UV)(無化學(xué)副產(chǎn)物,但無持續(xù)殺菌能力,需與少量氯聯(lián)用)。
采用聯(lián)合消-毒:如 “臭氧 + 少量氯"“UV + 氯",既能保證殺菌效果,又能減少氯的用量,降低 DBPs 生成。
控制消毒過程參數(shù)
降低消-毒接觸時(shí)間:在保證微生物達(dá)標(biāo)前提下,縮短消-毒劑與水的接觸時(shí)間,減少反應(yīng)機(jī)會(huì)。
優(yōu)化 pH 值:氯消毒時(shí),酸性條件下(pH 6-7)更易生成游離氯(殺菌主成分),減少三鹵甲烷的生成;臭氧消毒時(shí),中性至弱堿性條件可減少醛類副產(chǎn)物。
控制消毒劑劑量:根據(jù)水質(zhì)(如濁度、有機(jī)物含量)精準(zhǔn)投加消毒劑,避免過量(過量氯會(huì)與有機(jī)物反應(yīng)生成更多 DBPs)。
管網(wǎng)維護(hù)
定期清洗和修復(fù)供水管網(wǎng),減少管道內(nèi)微生物滋生和腐蝕產(chǎn)物(如鐵、錳),避免二次污染導(dǎo)致的消毒劑消耗和 DBPs 二次生成。
采用耐腐蝕管材(如球墨鑄鐵、PE 管),減少管道釋放的有機(jī)物或金屬離子與消毒劑反應(yīng)。
終端處理
家庭或用戶端可安裝活性炭過濾器、反滲透凈水器等,進(jìn)一步去除水中殘留的 DBPs
燒開水時(shí),可打開壺蓋沸騰幾分鐘,利用 DBPs 的揮發(fā)性(如三鹵甲烷沸點(diǎn)較低)減少其含量。
定期監(jiān)測水源水和出廠水中的前驅(qū)物(如 DOC、UV???、溴離子)和 DBPs 濃度,建立預(yù)警模型,根據(jù)水質(zhì)變化及時(shí)調(diào)整處理工藝。
嚴(yán)格執(zhí)行《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022)中 DBPs 的限值要求,確保飲用水安全。
通過以上綜合措施,可從源頭、過程、終端多環(huán)節(jié)減少消毒副產(chǎn)物的生成與殘留,平衡消毒效果與水質(zhì)安全。實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合當(dāng)?shù)厮此|(zhì)、處理工藝成本等因素,選擇最-適合的方案。