氯化消毒劑主要包括液氯、漂白粉、漂白精、三合二(三份次氯酸鈣(兩份氫氧化鈣)、次氯酸鈉等。氯化消毒劑加入水中,發(fā)生水解反應(yīng),生成次氯酸,起消毒作用的主要是HClO。HClO為很小的中性分子,只有它才能擴(kuò)散到帶負(fù)電荷的細(xì)菌表面,并通過細(xì)菌的細(xì)胞壁穿透到細(xì)菌內(nèi)部,當(dāng)HClO分子到達(dá)細(xì)菌內(nèi)部時(shí),能氧化破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡。氯消毒作為一種傳統(tǒng)的消毒方法,它的優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的,簡單、方便、效率較高,殺滅細(xì)菌能力強(qiáng)及在水中持續(xù)時(shí)間較長,并能保證剩余氯的濃度。但在消毒的同時(shí),會對飲用水的嗅和味產(chǎn)生不好影響,同時(shí)生成一些消毒副產(chǎn)物,如三鹵甲烷等,水源水污染越嚴(yán)重,加氯量越大,形成的三鹵甲烷越多,該物質(zhì)有三致效應(yīng),需進(jìn)行深入的研究與探討
2 氯消毒副產(chǎn)物的形成
氯消毒副產(chǎn)物飲用水消毒副產(chǎn)物(DBPS)是指消毒劑與水中的某些天然有機(jī)物(NOM)反應(yīng)生成的化合物。一般可歸結(jié)為四類:三鹵甲烷、鹵代乙酸、鹵代乙腈和致誘變化合物。氯消毒產(chǎn)生的./01主要為揮發(fā)性的化合物,如三鹵甲烷、鹵代乙酸、鹵代乙酸、氰基鹵化物、鹵代醛、酮、酚及一些特殊化合物,如水合三氯乙醛、致誘變化合物等。
其中三鹵甲烷是開展研究早也是多的DBPS。在氯消毒產(chǎn)生的總有機(jī)鹵代DBPS中,三鹵甲烷約占總量的21.0%左右,鹵代乙酸為10%左右,鹵代乙腈為2%。但由于分析方法不夠完善,飲用水中未確定的有機(jī)鹵代DBPS達(dá)60%以上。
氯消毒副產(chǎn)物的形成原因一般的三鹵甲烷生成反應(yīng)式為:氯+前提物=鹵仿+其它鹵化物。DBPS產(chǎn)生的內(nèi)因是水中存在前提物(前提物指水中能生成消毒副產(chǎn)物的有機(jī)物),外因是氯化消毒,其產(chǎn)生量與加氯量及接觸時(shí)間成正比。當(dāng)氯加入原水中時(shí),與水中的NOM反應(yīng)生成氯仿,一、二及三氯代乙酸以及其它的氯化消毒副產(chǎn)物(若水中含一定量的溴化物,氯會將溴化物氧化成氫溴酸,再與NOM反應(yīng)生成對應(yīng)的溴化消毒副產(chǎn)物)。
3 氯消毒副產(chǎn)物的控制與處理方法
3.1 氯消毒副產(chǎn)物前提物的消除
(1)強(qiáng)化混凝法:即應(yīng)用混凝的原理,有效地去除水中某些前提有機(jī)物。
(2)活性炭炭吸附法:活性炭是一種良好的水處理劑,能有效地去除水中有機(jī)物,是控制合成有機(jī)物三鹵甲烷和鹵代乙酸的有效方法。
(3)膜過濾法:膜過濾可分為納濾(NF)、反滲透(RO)、超濾(UF)、和微濾(MF)四種。
(4)化學(xué)氧化法:利用氧化勢能較高的氧化劑(如O3、KMnO4、H2O2)等,或光子與氧化劑、催化劑作用及氧化劑之間相互作用產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性的自由基作用,達(dá)到氧化分解有機(jī)物的目的。但可能引起二次污染,且運(yùn)行費(fèi)用較高,尚難推廣。
3.2氯消毒副產(chǎn)物的直接去除
(1)膜分離技術(shù):主要是反滲透和納濾在飲用水處理中呈現(xiàn)強(qiáng)勁的發(fā)展趨勢。研究證明,兩種膜對致突變物的去除率都很高,都能使Ames試驗(yàn)呈陽性的水轉(zhuǎn)為陰性NF對TOC的去除率約為80%,對可同化有機(jī)炭AOC的去除率為90%。因此,膜分離技術(shù)作為一種去除有機(jī)物和微生物的新工藝對給水處理產(chǎn)生重要影響。
(2)曝氣法:包括吹洗法、搖動(dòng)法、跌水法和煮沸法,其中搖動(dòng)法效果差,煮沸法的消除率高,這是由三鹵甲烷的物理性質(zhì)決定的。CHCl3與一般的溶解于水中的揮發(fā)性物質(zhì)不同,在沸騰前隨溫度的升高而濃度增加;沸騰時(shí)達(dá)到高,至沸后10min時(shí),降到高含量的1/5,當(dāng)煮沸30-40min時(shí),則所有CHCl3幾乎被全部除去,而三鹵甲烷中其它鹵化物的性質(zhì)基本類似于CHCl3。由于煮沸法適用少量飲用水的情況,從實(shí)際應(yīng)用角度看吹洗法和跌水法較好。
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