水处理工艺对溶解性有机物的去除.doc

水处理工艺对溶解性有机物的去除摘要：水处理工艺中对有机物的去除非常重要，三维荧光技术可以表征水中溶解性有机物的特性。论文对常规处理工艺水处理工艺、膜处理技术、臭氧氧化、生物处理技术等现有的常见处理工艺进行总结。关键词：溶解性有机物；水处理工艺；膜技术；臭氧氧化水处理工艺对有机物的去除非常重要，从18世纪中开始人们就对饮用水的深度处理进行了探讨，饮用水的主要工艺流程有混凝沉淀、过滤和消毒三个过程，从而达到去除水中的传染病菌、浊度。到了上世纪70年代欧洲、美洲一些西方发达国家广泛的开展了对饮用水中污染物去除的新技术研究，对活性炭吸附、臭氧氧化等技术都做了大量的试验研究。到21世纪，由于工农业的快速发展，水资源污染日益加重，水处理的发展也越趋先进，其中膜处理成为了主要技术。1 几种常见的水处理工艺1.1 常规处理工艺刘文君通过研究发现，常规水处理工艺（混凝、沉淀、过滤）对可同化有机碳的去除率较低，不能保证水质的生物稳定性1。kanplan通过对美国东部一些水厂的处理工艺研究发现，常规处理工艺对水中氮磷、有机污染物、溶解性有机物（dom）都有一定的去除，但对水中的生物可同化有机碳的去除一般2。通过三维荧光检测，常规处理工艺中富里酸类的有机物去除效果很差3。1.2 活性炭处理活性炭主要是利用固态活性炭将水中的有机污染物吸附在其表面，从而达到而去除的效果。由于活性炭具有疏水性，微孔的构造与其吸附的特性有关。生物活性炭则是将有机物通过微生物进行分解，延长了活性炭的吸附能力。经过生物活性炭处理后的水质指标可以满足城市杂用水水质标准和再生水回用于景观水体的水质标准（cj-t95-2000）。目前一些发达国家对生物活性炭技术的应用较为广泛。1.3 膜处理技术膜处理技术包括超滤（uf）、微滤（mf）、纳滤（nf）及反渗透（ro）。微滤能有效的去除水中0.1µm以上的有机物化合物、微生物及胶体物质等，对于金属离子和病毒的去除效果较差，一些研究发现4，微滤对有机碳的去处率为22%，对溶解性有机物的去除只有18.2%。超滤则是利用膜的不同孔径进行分离的过程，能去除分子量大于1000的有机污染物，并且能够截留水中大分子有机物、细菌和部分胶体等物质，但小分子有机物去除效果很差。董秉直发现超滤对总有机碳的去除率为16%5，而膜的性能是影响溶解性有机物的去除的主要因素。微滤超滤的筛分基于物理筛分的过程，它对水中微生物、悬浮物以及絮凝体胶体的去除效果良好，但是对水中有机污染物的去除不高，在水处理的过程中有其局限性，不能单独作为水深度处理的主要工艺。于宏兵等6通过研究发现，超滤-臭氧组合工艺后水中难降解的有机物去除效果较好。经过膜处理后，水质的生物稳定性还需要进一步的研究。1.4 臭氧氧化技术臭氧的氧化能力很强，廖日红等通过三维荧光光谱技术对水中溶解性有机物检测，发现臭氧能够导致水中有机物的结构发生变化7。而且臭氧还能将饮用水中一些有机物彻底氧化分解，也可以将以部分大分子有机物分解成为小分子有机物，使得水中有机物的分子量降低，但是小分子有机物更容易被微生物所利用，反而提高了水质的可生化性。许多研究结果发现，臭氧使水中有机营养物质的含量增加，可同化和可生物降解有机碳的浓度均升高。臭氧也改变了水的可生化性8-10。所以臭氧氧化必须要和其他处理工艺组合，才能够有效的去除水中的有机物。1.5 生物氧化预处理技术由于微生物也能够将分解大分子有机物降解成小分子有机物，微生物具很强的吸附絮凝作用，因此水体中的溶解性有机物可通过微生物的降解。吴红伟研究结果表明，生物预处理对水中生物可降解有机物和生物可同化有机物去除率分别是60%和45%11。hu等研究发现生物预处理后水中烷烃类有机物的去除效果较好，而芳烃类有机化合物的处理效果较差，水中生物可同化有机物的去除率达到了45%12。微生物对水中的有机物较强的降解能力，所以采用生物氧化预处理技术能够有效地去除再生水溶解性有机物，从而使出厂水水质的生物稳定性得到了提高。2 结语目前，随着工农业的快速发展，水处理工艺也在不断的进步，许多新型的处理工艺还在出现。希望水处理界的研究者，通过对各种处理工艺的优缺点进行评价，要从经济适用的方面研究，使得人们能够在用到健康的水资源的同时还能在经济上减轻负担。参考文献1 刘文君,吴红伟,张淑淇.某市饮用水水质生物稳定性研究j.环境科学,1999,20(2):34-37.2 kaplan l a,reasoner d j,rice e w.a survey of bom in us drinking waterj.american water works association,1994,86(2):121-132.3 欧阳二明,张锡辉,王伟.常规净水工艺去除有机物效果的三维荧光光谱分析法j.光谱学与光谱分析,2007,7(7):1373-1376.4 siddiqui,amy c,ryan j,et al.membranes the control of natural organic matter from surface watersj.water research,2000,34(13):3355-3370.5 董秉直,曹达文,刘遂庆等.超滤膜-活性炭用于优质饮用水生产工艺试验研究j.给水排水,2001,27(1):15-19.6 于宏兵,范伟民,王暖春等.超滤-臭氧-生物炭组合工艺预处理源水j.中国给水排水,2003,19(8):1-3.7 廖日红,申颖洁,战楠等.臭氧氧化对地表水溶解性有机物去除效果的影响研究j.给水排水,2011,37(3):127-132.8 volk c,roche p,joret j c,et parison of the effect of ozone,ozone-hydrogen peroxide system and catalytic ozone on the biodegradable organic matter of a fulvic acid solutionj.water research,1997,31(3):650-656.9 bonnet m c,welte b,montiel a.removal of biodegradable dissolved organic carbon in a water treatment plantj.water research,1992,26(12):1673-1680.10 bradford s m,palmer c j,olson b h. assimilable organic carbon conentration in southern california surface and groundwaterj.water research,1994,28(2):427-435.11 吴红伟,刘文君,张淑淇等.提供生物稳定饮用水的最佳工艺j.环境科学,2000,21(3):64-6