摘要：論述幾種常見(jiàn)飲用水深度處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和存在問(wèn)題，供不同水源和出水水質(zhì)深度處理時(shí)參考。

關(guān)鍵詞：飲用水深度處理；活性碳吸附；超聲空化；膜分離；光氧化

1.概述

當(dāng)前，我國(guó)城市自來(lái)水廠一般采用的是已 經(jīng)使用了100多年的“混凝-沉淀-過(guò)濾- 消毒”等處理工藝，盡管該項(xiàng)工藝在保證飲用水 質(zhì)方面起到了重要作用，但它只能去除水中懸 浮物、膠體顆粒，而相對(duì)于受污染水源中的溶解 性有機(jī)物的去除能力明顯不足，特別是加Cl2 消毒后形成的三致(致誘、致畸、致癌)物質(zhì)及其 前驅(qū)物(THMFP)[1]，更是常規(guī)處理方法所難以去 除的。因此傳統(tǒng)的氯氧化消毒工藝已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能 滿足處理微污染水體的要求，需要運(yùn)用新的工 藝對(duì)飲用水進(jìn)行深度處理。

2.飲用水深度處理的類型和技術(shù)現(xiàn)狀

2.1活性炭吸附法

活性炭是目前所有飲用水深度處理技術(shù)應(yīng)用最廣泛的一種深度處理技術(shù)。它是一種多孔性物質(zhì)，內(nèi)部具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，活性炭對(duì)有機(jī)物的去除主要是微孔吸附作用；活性炭的孔徑特點(diǎn)決定了它對(duì)不同分子大小有機(jī)物的去除效果不同，有試驗(yàn)結(jié)果表明，活性炭對(duì)分子量在500～3000的有機(jī)物 有十分明顯的去除效果，去除率一般為70％～ 86.7％[2]。

用于飲用水處理，活性炭可除嗅去色，并去除水中微量有害物質(zhì)，如有機(jī)物、膠體物質(zhì)、部分重金屬、余氯等，且生產(chǎn)方便[3]。因此活性炭被廣泛應(yīng)用于家用凈水器�；钚蕴�?jī)羲鲗?duì)自來(lái)水中色度、THMs、耗氧量、DOC、余氯,Ames 致突變物質(zhì)有一定的去除效果。但其不足有三點(diǎn)：出水細(xì)菌總數(shù)明顯升高；亞硝酸鹽濃度升高；炭的失效點(diǎn)不易判定。因此活性炭可以和其他方法結(jié)合使用，如活性炭一膜分離法。

2.2 超聲空化技術(shù)

超聲技術(shù)作為一種新型的氧化方法，已經(jīng)在水處理應(yīng)用與研究中取得了令人矚目的進(jìn)展，在超聲水處理過(guò)程中，聲空化誘發(fā)的高級(jí)氧化過(guò)程對(duì)于降低水污染物的毒性、降解難于降解的有機(jī)物和提高生化比等都有較好的效果 [4-7] 。目前，一般認(rèn)為超聲空化降解水中有機(jī)物主要有三種方式：自由基氧化、高溫?zé)峤饧俺R界水氧化。

研究表明[8]，超聲降解有機(jī)物的程度，除了與作用時(shí)間、超聲聲強(qiáng)和頻率有關(guān)外，還與有機(jī)物的物化性質(zhì)有關(guān)。不同物化性質(zhì)的有機(jī)物，因降解機(jī)理不同，超聲降解的效果也存在差異。超聲輻照對(duì)疏水性、易揮發(fā)性有機(jī)物(如CC14, CHC13等鹵代烴和脂肪烴類)去除效果明顯，對(duì)親水性、難揮發(fā)的有機(jī)物(如C6H5C1和4-C6H4OHC1)則需較長(zhǎng)的輻照時(shí)間才能降解。超聲強(qiáng)化氧化技術(shù)正朝著兩個(gè)方面迅速發(fā)展，一 個(gè)方面是使用高效活性催化劑，另一個(gè)方向是將其與其他降解技術(shù)聯(lián)合或結(jié)合使用�，F(xiàn)階段超聲空化技術(shù)主要用在實(shí)驗(yàn)室小水量的處理研究中，尚處于基礎(chǔ)研究階段。

3.膜分離技術(shù)

與常規(guī)飲用水處理上藝相比，膜技術(shù)具有少投入甚至不投入化學(xué)藥劑、占地面積小、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，并已在飲用水的深度處理上得到廣泛應(yīng)用。常用的以壓力為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)，有微濾(M F),超濾(U F)，納濾(NF) 以及反滲透(RO)等工藝。

超濾(UF)、微濾(MF)對(duì)膠體和細(xì)菌的去除 效果較好，但對(duì)有機(jī)物和鹽類的去除效果一般。 納濾(NF)能有效地去除水中致突變物質(zhì)和色 度，TOC去除率90%，AOC去除率80%。NF對(duì) 細(xì)菌有很好的去除效果，可以作為物理消毒取 代常規(guī)化學(xué)消毒[9]。但進(jìn)入納濾膜的水需經(jīng)酸 化、加防垢劑等預(yù)處理，操作較麻煩。反滲透膜 孔徑<2nm，對(duì)有機(jī)物、金屬氧化物、微生物及膠 體物質(zhì)有較高的去除能力，可用于水的純化[10]， 但反滲透膜對(duì)無(wú)機(jī)物去除采取的是一刀切原 則，使水中的有益礦物質(zhì)和微量元素也同時(shí)去 除，導(dǎo)致體內(nèi)物質(zhì)失去平衡對(duì)健康不利。今后膜 技術(shù)的研究重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)、制造高強(qiáng)度、長(zhǎng)壽命、 抗污染、高通量的膜材料，對(duì)于不同的污染源采 用不同的膜技術(shù)及相應(yīng)的配套工藝。

4.光氧化技術(shù)

飲用水的光氧化技術(shù)是利用可見(jiàn)光或紫 外光的照射作用來(lái)深度處理飲用水的技術(shù)[11]， 該技術(shù)的有機(jī)物去除效率高，能有效分解水中 有機(jī)優(yōu)先控制污染物如三氯甲烷、四氯化碳及 多氯聯(lián)苯等。目前采用較多的有光激發(fā)氧化技 術(shù)和光催化氧化技術(shù)。

光激發(fā)氧化技術(shù)是以O(shè)3，H2O2，O2和空氣 等作為氧化劑，將氧化劑的氧化作用和光化學(xué) 輻射相結(jié)合，產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的·OH自由 基，其氧化效果比單獨(dú)使用UV或O3好。例如 O3雖是強(qiáng)氧化劑，但單獨(dú)使用時(shí)對(duì)水中難降解 有機(jī)物，如有機(jī)氯化物及三致物質(zhì)等并無(wú)明顯 去除效果，UV+O3聯(lián)用上藝能很好地彌補(bǔ)這種 不足。經(jīng)UV輻射作用，光化學(xué)作用分解O3生 成·OH自由基，可以有效分解水中有機(jī)優(yōu)先控 制污染物。

光催化氧化技術(shù)是在水中加入一定數(shù)量 的半導(dǎo)體催化劑(如Ti02,W03,Fe203及CdS 等)，在UV輻射下產(chǎn)生氧化能力強(qiáng)的自由基， 氧化水中的有機(jī)物[12]。在合適的反應(yīng)條件下，有 機(jī)物光催化氧化的最終產(chǎn)物是CO2和H2O等 無(wú)機(jī)物[13]。該處理方法具有氧化性強(qiáng)對(duì)分解對(duì) 象無(wú)選擇性和最終可使有機(jī)物完全礦化等特 點(diǎn)，在飲用水深度處理中具有明顯的優(yōu)越性。但 光催化氧化法的處理費(fèi)用高，設(shè)備復(fù)雜，在經(jīng)濟(jì) 上還只限于小規(guī)模水量的處理。

3.結(jié)論

各種飲用水深度處理方法的作用原理，基 本認(rèn)為是吸附、氧化和膜濾等，它們能較好地去 除水中溶解性有機(jī)物，特別是對(duì)三致物質(zhì)的去 除，滿足了人們對(duì)不同水質(zhì)的要求。但是在利用 時(shí)，我們應(yīng)注意根據(jù)各原水水質(zhì)和控制目標(biāo)不 同，從實(shí)際經(jīng)濟(jì)成本考慮選擇合適的深度處理 工藝；另外不同方法又各有其優(yōu)缺點(diǎn)，所以必要 時(shí)可以選取兩種或兩種以上的方法互為補(bǔ)充， 共同去除有機(jī)物，使降解效果達(dá)到最佳，這也是 工藝發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)
[1]陳向明,王虹.優(yōu)質(zhì)飲用水深度處理技術(shù)探討 [J].給水排水，2001，27(8）1～5.
[2]董晴宇,胡海修.飲用水深度處理技術(shù)探討[J]. 西南給排水，2001，23(5)1～5.
[3]費(fèi)征云.考察美國(guó)自來(lái)水廠隨感[J].中國(guó)給水 排水,2001,17(4):64～66.
 

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