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今天的TOC;明天的消毒副產(chǎn)物 — DBPs

閱讀:1847      發(fā)布時(shí)間:2020-3-12
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總有機(jī)碳分析如何涉及到消毒副產(chǎn)物(DBPs),如三鹵甲烷(THMs)以及中國(guó)飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中提到的一些消毒副產(chǎn)物。

介紹

“潔凈的飲用水對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)已經(jīng)成為了國(guó)家的優(yōu)先事項(xiàng)”國(guó)家總理*如是說(shuō)。中國(guó)各地的市政部門(mén)都在面臨這樣的挑戰(zhàn),如何平衡微生物病原體和為殺死這些微生物病原體所使用的消毒劑而帶來(lái)的消毒副產(chǎn)物的危險(xiǎn)。

DBPs叫做消毒副產(chǎn)物,它是自來(lái)水廠的原水中天然來(lái)源的有機(jī)物(NOM)在水廠的氯消毒過(guò)程中,交互作用而產(chǎn)生的。NOM被作為總有機(jī)碳(TOC)來(lái)代表性的測(cè)量。DBPs,例如三鹵甲烷(THMs),它隨著水流經(jīng)水系統(tǒng)的分配管路和接觸時(shí)間的增加而持續(xù)生成。

中國(guó)的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》在2007年已經(jīng)改版升級(jí),其中包括了總?cè)u甲烷(THMs)的限定指標(biāo),對(duì)于特殊的三鹵甲烷做了單獨(dú)的限定,同時(shí)對(duì)鹵乙酸(HAAs)和其它特殊的消毒副產(chǎn)物也做了限定。新標(biāo)準(zhǔn)可以幫助減少消毒副產(chǎn)物對(duì)身體健康帶來(lái)的危險(xiǎn),同時(shí)也使評(píng)價(jià)一個(gè)水廠的TOC水平和與之相關(guān)的消毒副產(chǎn)物的水平成為重要。

TOC如何會(huì)涉及到DBPs

飲用水原水中的TOC來(lái)源于自然界中的植被腐爛,包括水中的藻類(lèi),沉積物和顆粒物。水源水中TOC的濃度隨著地區(qū)的不同,水體類(lèi)型的不同,甚至是水源季節(jié)性的不同而不同。藻類(lèi)的開(kāi)花,例如大多發(fā)生在熱天的月份,可以大量增加水源水中的有機(jī)物。TOC也在原水(未凈化的水)當(dāng)中,隨著水源地的遷移而增加,例如水源地在沼澤附近,陸地徑流,或河道水之間的遷移。

自然界原生的碳化合物自身沒(méi)有危險(xiǎn),但這些碳化合物和消毒劑結(jié)合后會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物,這些消毒副產(chǎn)物就涉及到了人身健康。一些對(duì)實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物的研究表明DBPs可以致癌。THMs,這些一級(jí)消毒副產(chǎn)物,可以由TOC和自然界天然的溴化物在加氯消毒過(guò)程中交互作用形成。(見(jiàn)圖一)

典型的消毒包括一級(jí)消毒和二級(jí)消毒,一二級(jí)消毒能夠在處理過(guò)程中產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物。許多自來(lái)水廠的消毒副產(chǎn)物在進(jìn)水口到除色除味工序的預(yù)氯化過(guò)程中產(chǎn)生,絮凝沉淀和過(guò)濾工藝不會(huì)*除去消毒副產(chǎn)物,并且在前面發(fā)生的二級(jí)消毒到進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生額外的的消毒副產(chǎn)物。消毒副產(chǎn)物的水平會(huì)在管網(wǎng)系統(tǒng)中從一點(diǎn)到另一點(diǎn)發(fā)生顯著的變化,在水流經(jīng)管網(wǎng)系統(tǒng)的過(guò)程中還會(huì)持續(xù)生成。DPB的水平在地表水系統(tǒng)中通常比較高,因?yàn)榈乇硭型ǔ:邢鄬?duì)較高濃度的TOC,它是DBP的前體物質(zhì),需要有更強(qiáng)的消毒。大多數(shù)自來(lái)水廠在他們的水處理工藝中去除顆粒物是沒(méi)有問(wèn)題的,但是在去除DOC(可溶解性的有機(jī)物)上就有困難了。DOC是TOC主要的組成部份,占據(jù)了TOC組成物質(zhì)的絕大部分。TOC由可溶解的有機(jī)物和不可溶解的顆粒有機(jī)物組成。DOC可以通過(guò)將水用0.45微米的前處理系統(tǒng)過(guò)濾后,用TOC分析儀準(zhǔn)確測(cè)得。一些自來(lái)水廠已經(jīng)走在了前面,他們開(kāi)始用TOC和DOC濃度來(lái)描述他們的全部生產(chǎn)工藝。這需要完成對(duì)自來(lái)水廠內(nèi)所有點(diǎn)和全部的處理流程的TOC或DOC的分析,確定哪里的TOC或DOC的濃度發(fā)生或沒(méi)有發(fā)生顯著下降。

中國(guó)飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)綜述

中國(guó)新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》于2007年7月1日開(kāi)始實(shí)施。這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)取代了1985版標(biāo)準(zhǔn),1985版的標(biāo)準(zhǔn)中有許多目前被*為表述不充分,不確切的內(nèi)容。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)由原來(lái)的35項(xiàng)大幅增加到106項(xiàng),部分指標(biāo)的限值也更加嚴(yán)格了,對(duì)許多特殊的消毒副產(chǎn)物做了嚴(yán)格限定。新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)總?cè)u甲烷的限定是1mg/L,對(duì)一些特殊的三鹵甲烷的限定還要低。例如:對(duì)三氯甲烷的限定是0.06mg/L,對(duì)三溴甲烷的限定是0.01mg/L。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)總鹵代乙酸沒(méi)有做總量控制,但是對(duì)特殊的二氯乙酸的限定為0.05mg/L,對(duì)三氯乙酸的限定為0.10mg/L。新標(biāo)準(zhǔn)中在中國(guó)被控制的DBPs,以及它們的限定指標(biāo)見(jiàn)表一。

結(jié)論

中國(guó)正在解決清潔水質(zhì)這個(gè)國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng),因此飲用水事業(yè)會(huì)面對(duì)法規(guī)的挑戰(zhàn)。為了將DBP的水平控制在標(biāo)準(zhǔn)的限定以下,一個(gè)自來(lái)水廠應(yīng)該全面了解他們水廠的水源和管網(wǎng)內(nèi)的DBP前體的情況特征。自來(lái)水廠內(nèi)大部份的維護(hù)工作應(yīng)包括全廠TOC水平的監(jiān)測(cè),明白廠內(nèi)處理工藝如何會(huì)遇到TOC問(wèn)題。知道自來(lái)水廠內(nèi)哪里的TOC正在被去除和沒(méi)有被去除,能夠幫助一個(gè)水廠對(duì)處理工藝做合適的改進(jìn),防止出現(xiàn)將今天的TOC變成為明天的DBPs.


參考文獻(xiàn)

1. 美國(guó)《儀器市場(chǎng)瞭望》雜志 IBO 2007年7月15日 第5頁(yè) “地區(qū)動(dòng)態(tài)-中國(guó)”或“地區(qū)觀察-中國(guó)”

2. 《中國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》, GB 5749-2006。


 

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