浅谈饮用水生物稳定性和净水工艺对有机物去除

1、浅谈饮用水生物稳定性和净水工艺对有机物去除摘要饮用水中的有机物容易引起水质污染，是危害人体安康的重要因素。饮用水生物稳定性是关系到有机物滋生的内在因素，净水工艺是通过水厂处理的外在途径到达消除有机物的目的，两者构成去除有机物的两个重要方面。关键词有机物水质污染生物稳定性净水工艺随着社会经济的高速开展与城市化进程的加速，水资源危机已经成为继石油危机之后人类所面临的第二大危机。目前在我国，随着工业，特别是有机化工、石油化工、医药、农药、杀虫剂及除草剂等消费工业的迅速开展，有机化合物的产量和种类不断增加，各种消费废水和生活污水未到达排放标准就直接进入水体，水源水质污染问题日趋严重。然而，现有条件下的

2、水厂广泛使用的传统制水工艺已很难到达日益进步的水质标准的要求，饮用水的平安性因此引起人们的普遍关注。就饮用水中的有机物去除和控制而言，生物稳定性和净水工艺衡量和影响它的两个重要因素。试图以饮用水中的有机物为研究对象，从生物稳定性和净水工艺两个角度，对有机物的衡量指标、去除机制及规律展开阐述。一、有机物的来源、危害与生物稳定性的提出从来源来看，水源水中的有机物的来源可分为两大类。一类为天然有机物，是自然环境的代谢产物，包括腐殖质、微生物分泌物、溶解的植物组织及动物的废弃物等。另一类是人工合成有机物，包括农药、工业废弃物等。研究结果显示，饮用水中有机物具有众多的危害作用：1部分有机物为高毒性的持久

3、性有机污染物或内分泌干扰物质，具有致癌性、生殖毒性、性等危害，对人体安康有直接的威胁；2部分有机物为消毒副产物的前体物质，在加氯消毒过程中可形成具有毒性的卤代有机化合物，进而危害人体安康；3饮用水中的可生物降解有机物将对给水管网和管网水质产生危害。这其中的第三类危害已成为近年来的关注热点。世界卫生组织在1996年对欧洲的277起水生疾病的调查说明，由于管网系统微生物再生长而导致的水生疾病占43，我国对供水量占全国42.44的36个城市调查结果说明：出厂水中细菌总数仅为6.6个/l，而在管网水中已上升到29.2个/l。常规净水工艺中，一般采用加氯消毒并保持管网内一定的余氛含量来控制细菌生长，但现

4、有研究说明部分细菌或大肠杆菌在经过氯消毒过程后，能在管网中修复、重新生长；并且当出厂水中营养物质浓度足够高时，即使加大投氯量，也很难抑制细菌的生长。大量针对给水管网内生物膜的生长、管网水细菌再生长和大肠杆菌爆发的研究说明：出厂水中存在可生物降解有机物b是管网中异养细菌重新生长的主要原因，并为此提出了饮用水生物稳定性的概念。二、生物稳定性的概念、指标与给水管网中的细菌生长机制一概念与指标饮用水生物稳定性是指饮用水中可生物降解有机物支持异养细菌生长的潜力，即当有机物成为异养细菌生长的限制因素时，水中有机营养基质支持细菌生长的最大可能性。当前，一般采用可同化有机碳a和生物可降解溶解性有机碳bd作为饮

5、用水生物稳定性的主要评价指标。越来越多的研究与试验证明，a和bd作为衡量饮用水中可生物降解有机物含量的指标与饮用水管网中细菌生长有着亲密的关系。只有控制出厂水中的a与bd的含量到达一定的限值，才能有效的防止管网中细菌的再生长。二生物稳定性与给水管网中的细菌生长机制研究说明，饮用水生物稳定性高，那么说明水中细菌生长所需的有机营养物含量低，细菌不易在其中生长；反之，饮用水生物稳定性低，那么说明水中细菌生长所需的有机营养物含量高，细菌容易在其中生长。自来水及其管网中细菌的生长再生长按其来源看，可分为三类：其一，出厂水中含有较多的细菌进入管网而引起自来水中细菌的增加；其二，管网中细菌的生长繁殖引起的自

6、来水中细菌的增加；最后，管网中外源细菌的进入。而在出厂水正常消毒与管网状况良好的情况下，第2点是引起自来水及其管网中细菌生长的主要途径。一般认为有机基质的含量是影响其生长的主要因素，因此减少水中可生物降解有机物的含量将对控制异养细菌的生长起到决定性的作用。三、现有的净水工艺中的有机物去除机制如前面所述，由于饮用水中的有机物在管网破坏、水质污染以及最终的人体安康上存在着众多的危害，为了减少饮用水中有机物的含量，减小其危害性，人们必须在如何控制和去除上狠下工夫。其中，净水工艺便是实现有机物的控制和去除的重要环节。在此，列举目前应用较为广泛的一些净水工艺，简单讨论一下其相应的去除机制。一常规及其强化

7、工艺现有水厂常规净水工艺一般由混凝、沉淀澄清、过滤和加氯消毒四部分组成，形成于上世纪初，已有百年历史，目前仍被广泛采用。然而，常规工艺处理出水在水质生物稳定性方面难以确保，因此有机物去除效果较差。二生物预处理饮用水生物处理是指借助于微生物群体的新陈代谢活动，对水中的有机污染物以及氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐的有效去除。生物氧化对有机物的去除机理包括：l微生物对小分子有机物的直接降解；2微生物胞外酶对大分子有机物的分解作用；3生物吸附絮凝作用。目前，采用生物氧化预处理技术可有效地去除溶解性有机物，进步出厂水的生物稳定性，并可减少后续消毒剂的用量，因此已成为给水处理中备受关注的工艺方法。三活性炭吸附活性炭属于一种多孔疏水性吸附剂，其具有兴隆的细孔构造和宏大的比外表积，有机物的极性与分子大小是活性炭对有机物去除的主要影响因素；溶解度孝亲水性差、极性弱、分子不大的有机物较易被活性炭吸附。活性炭吸附主要用于饮用水的深度处理，研究发现活性炭对中小分子量有机物具有了强吸附才能，因此对a和bd有着良好去除作用。综合以上所言，生物稳定性和净水工艺是关系到饮用程度安性的两个重要方面。为了适应经济更快开展以及城市化进程加