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今天的TOC; 明天的消毒副产物 — DBPs


  介绍

  “洁净的饮用水对于中国来说已经成为了国家的优先事项”国家总理温家宝如是说。中国各地的市政部门都在面临这样的挑战,如何平衡微生物病原体和为杀死这些微生物病原体所使用的消毒剂而带来的消毒副产物的危险。

  DBPs叫做消毒副产物,它是自来水厂的原水中天然来源的有机物(NOM)在水厂的氯消毒过程中,交互作用而产生的。NOM被作为总有机碳(TOC)来代表性的测量。DBPs,例如三卤甲烷(THMs),它随着水流经水系统的分配管路和接触时间的增加而持续生成。

  中国的《生活饮用水卫生标准》在2007年已经改版升级,其中包括了总三卤甲烷(THMs)的限定指标,对于特殊的三卤甲烷做了单独的限定,同时对卤乙酸(HAAs)和其它特殊的消毒副产物也做了限定。新标准可以帮助减少消毒副产物对身体健康带来的危险,同时也使评价一个水厂的TOC水平和与之相关的消毒副产物的水平成为重要。

  饮用水原水中的TOC来源于自然界中的植被腐烂,包括水中的藻类,沉积物和颗粒物。水源水中TOC的浓度随着地区的不同,水体类型的不同,甚至是水源季节性的不同而不同。藻类的开花,例如大多发生在热天的月份,可以大量增加水源水中的有机物。TOC也在原水(未净化的水)当中,随着水源地的迁移而增加,例如水源地在沼泽附近,陆地径流,或河道水之间的迁移。

  自然界原生的碳化合物自身没有危险,但这些碳化合物和消毒剂结合后会产生消毒副产物,这些消毒副产物就涉及到了人身健康。一些对实验室动物的研究表明DBPs可以致癌。THMs,这些一级消毒副产物,可以由TOC和自然界天然的溴化物在加氯消毒过程中交互作用形成。(见图一)

  典型的消毒包括一级消毒和二级消毒,一二级消毒能够在处理过程中产生消毒副产物。许多自来水厂的消毒副产物在进水口到除色除味工序的预氯化过程中产生,絮凝沉淀和过滤工艺不会完全除去消毒副产物,并且在前面发生的二级消毒到进入管网系统过程中会产生额外的的消毒副产物。消毒副产物的水平会在管网系统中从一点到另一点发生显著的变化,在水流经管网系统的过程中还会持续生成。

  DPB的水平在地表水系统中通常比较高,因为地表水中通常含有相对较高浓度的TOC,它是DBP的前体物质,需要有更强的消毒。大多数自来水厂在他们的水处理工艺中去除颗粒物是没有问题的,但是在去除DOC(可溶解性的有机物)上就有困难了。

  DOC是TOC最主要的组成部份,占据了TOC组成物质的绝大部分。TOC由可溶解的有机物和不可溶解的颗粒有机物组成。DOC可以通过将水用0.45微米的前处理系统过滤后,用TOC分析仪准确测得。一些自来水厂已经走在了前面,他们开始用TOC和DOC浓度来描述他们的全部生产工艺。这需要完成对自来水厂内所有点和全部的处理流程的TOC或DOC的分析,确定哪里的TOC或DOC的浓度发生或没有发生显著下降。

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