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摘 要:福建地区森林覆盖率高,饮用水中检出的加氯副产物一般是三氯甲烷和三氯乙醛,在水温大于20度时加氯会出现出厂水中的三氯乙醛超标现象。本研究通过在水处理不同工艺段加氯实验,发现对三氯乙醛降低作用不大,只有采用在原水中投加硫酸铵可以有效降低水处理过程中消毒副产物三氯乙醛的含量。
关键词:三氯乙醛;硫酸胺;加氯生产实验
三氯乙醛是饮用水处理过程中水中黄腐酸和腐殖酸在氯化消毒产生的主要副产物,是可疑性致癌、致突变性物质[1],饮用水中三氯乙醛含量过高会对饮用者的身体健康造成直接的危害。WHO 《饮用水水质准则》(第三版)指出其浓度在水的输送过程中还会不断增高[5]。国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定生活饮用水中三氯乙醛的限值为0.01mg/L[2],该标准限值比日本、美国的饮用水标准严格。在常规饮用水生产处理中加氯量、温度、水体有機物含量等因素的影响,会造成水中三氯乙醛含量超标。
本文以前期实验室模拟处理结果为基础,当水温大于20度时在福建某水厂进行生产试验,该工艺为高密澄清池和V型滤池,加氯点有原水、滤前、滤后,在加氯总量控制在2.2公斤/千吨条件下,进行三氯乙醛的控制实验。
1 材料与方法
1.1实验材料
1.1.1 Agilent 6890N GC气相色谱;
1.1.2 Agilent G1888 顶空进样器;
1.1.3 Agilent HP-5色谱柱
1.1.4 脱氯剂:抗坏血酸及硫代硫酸钠;
1.1.5 固体硫酸铵99%(广东光华科技股份有限公司)
1.2试验方法
1.2.1检测方法
以《生活饮用水标准检验方法》GB/T 5750.10-2006中的8.1为检测依据。使用Agilent 6890N GC与Agilent G1888 顶空进样器联用测定三氯乙醛。先取10.0mL待测水样测定水中本底三氯甲烷含量,再取10.0mL待测水样加入40?LNaOH溶液测定反应后水样中三氯甲烷含量,由差值得水样中三氯乙醛含量。
1.2.2 水厂加氯点调节生产性实验
1.2.2.1调节原水前加氯实验
将原水前加氯量调整从1.2到0.8公斤/千吨,间隔2个小时取一次水样,测定出厂水样中三氯乙醛含量,观察其变化。
1.2.2.2 调节滤前加氯实验
通过调节滤前加氯量从1.0至0.6公斤/千吨,,间隔2个小时取一次水样,测定出厂水样中三氯乙醛含量,观察其变化。
1.2.2.3调节出厂前补氯实验
通过调节出厂前补氯量从0.6公斤/千吨至零,间隔2个小时取一次水样,测定出厂水样中三氯乙醛含量,观察其变化。
1.2.3水厂原水投加硫酸铵生产性实验
以采用液氯消毒工艺的在福建某水厂为实验场所,用99%硫酸铵配制成10%硫酸铵溶液。每隔1.5小时在进水混合池处投加递增量的硫酸铵溶液。水厂进口水量为4千吨/小时,流速较稳定,实验过程进出口流量无过大变化,原水从进口至滤后约用时1.5小时,测定加硫酸铵后的滤后水样中三氯乙醛含量。
2结果与探讨
2.1水厂加氯点调节生产性实验
2.1.1调节前加氯实验结论
由表1可见看出,在高密澄清池活性泥回用的条件下,原水前加氯与回用的活性泥反应使三氯乙醛含量很容易超标,在前加氯量达1.2公斤/千吨时出厂水会出现超标一倍的情况,调整加氯到0.8公斤/千吨以下时,三氯乙醛含量依然无法得到控制,因此高密澄清池要避免使用前加氯。
2.1.2滤前加氯实验结论
由表2可见看出,调节滤前加氯对出厂水中三氯乙醛含量的影响基本不明显,最低值仅比最高值降低3.9%,得出在保持出厂水余氯合格的前提下此措施无法有效的降低出厂水三氯乙醛的含量。
而且在生产实验过程中,取滤池上部未过滤的水样检测,发现三氯乙醛含量约为出厂水中含量的60-70%,说明水中三氯乙醛生成速度很快。
2.1.2滤后加氯实验
由表3可以看出,改变滤后加氯的投量,可以在一定程度上降低出厂水中三氯乙醛的含量,但降低幅度不大,仍不能使其下降到标准限制以下。
2.2水厂硫酸铵生产性实验:当日水温14℃,水厂前加氯投量0.85公斤/千顿。
实验结果如表4所示,通过投加硫酸铵,滤后水中三氯乙醛含量的最低值与最高值相比降低了85.7%。且投加0.1千克/公斤的硫酸铵已经对三氯乙醛的生成产生了影响,其影响不断持续,直至投加量变为0.2千克/公斤开始三氯乙醛数值开始趋于稳定,不再有大的变化,保持在较低的数值范围。在实验过程中,滤后水的Ph、氨氮、氯量等指标均合格,不会对出厂水的水质造成负面影响。
3结论
实验结果表明,在夏季高温季节常规水处理工艺加氯,前投加硫酸铵的方法可有效地降低加氯副产物三氯乙醛的浓度,达到国家标准限值要求。实际加氯控制要根据《城市供水水质标准》要求,按照氯胺消毒接触时间要2小时后总氯大于0.5mg/L,作为生产依据。随着供水企业服务到终端用户,用氯胺消毒还能保障二次供水水质的微生物安全。
参考文献
[1]洪长福、娄金萍、陈均强,等.三氯乙醛的毒性和致突变研究[J].环境与职业医学,2003,20(6):406~408.
[2]中华人民共和国卫生部.《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)
[3]巢猛,刘清华,丁卫,陈丽珠.不同滤料过滤控制三氯乙醛生成的生产性实验研究[J].城镇供水,2015,2:28~30.
[4]钟丹,袁一星,马文成,袁媛.地表水净化工艺原水与滤后水消毒副产物的研究[J].中国给水排水,2015,31(3):54~57.
[5]WHO 《饮用水水质准则》(第三版)
(作者单位:福州市自来水有限公司)
关键词:三氯乙醛;硫酸胺;加氯生产实验
三氯乙醛是饮用水处理过程中水中黄腐酸和腐殖酸在氯化消毒产生的主要副产物,是可疑性致癌、致突变性物质[1],饮用水中三氯乙醛含量过高会对饮用者的身体健康造成直接的危害。WHO 《饮用水水质准则》(第三版)指出其浓度在水的输送过程中还会不断增高[5]。国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定生活饮用水中三氯乙醛的限值为0.01mg/L[2],该标准限值比日本、美国的饮用水标准严格。在常规饮用水生产处理中加氯量、温度、水体有機物含量等因素的影响,会造成水中三氯乙醛含量超标。
本文以前期实验室模拟处理结果为基础,当水温大于20度时在福建某水厂进行生产试验,该工艺为高密澄清池和V型滤池,加氯点有原水、滤前、滤后,在加氯总量控制在2.2公斤/千吨条件下,进行三氯乙醛的控制实验。
1 材料与方法
1.1实验材料
1.1.1 Agilent 6890N GC气相色谱;
1.1.2 Agilent G1888 顶空进样器;
1.1.3 Agilent HP-5色谱柱
1.1.4 脱氯剂:抗坏血酸及硫代硫酸钠;
1.1.5 固体硫酸铵99%(广东光华科技股份有限公司)
1.2试验方法
1.2.1检测方法
以《生活饮用水标准检验方法》GB/T 5750.10-2006中的8.1为检测依据。使用Agilent 6890N GC与Agilent G1888 顶空进样器联用测定三氯乙醛。先取10.0mL待测水样测定水中本底三氯甲烷含量,再取10.0mL待测水样加入40?LNaOH溶液测定反应后水样中三氯甲烷含量,由差值得水样中三氯乙醛含量。
1.2.2 水厂加氯点调节生产性实验
1.2.2.1调节原水前加氯实验
将原水前加氯量调整从1.2到0.8公斤/千吨,间隔2个小时取一次水样,测定出厂水样中三氯乙醛含量,观察其变化。
1.2.2.2 调节滤前加氯实验
通过调节滤前加氯量从1.0至0.6公斤/千吨,,间隔2个小时取一次水样,测定出厂水样中三氯乙醛含量,观察其变化。
1.2.2.3调节出厂前补氯实验
通过调节出厂前补氯量从0.6公斤/千吨至零,间隔2个小时取一次水样,测定出厂水样中三氯乙醛含量,观察其变化。
1.2.3水厂原水投加硫酸铵生产性实验
以采用液氯消毒工艺的在福建某水厂为实验场所,用99%硫酸铵配制成10%硫酸铵溶液。每隔1.5小时在进水混合池处投加递增量的硫酸铵溶液。水厂进口水量为4千吨/小时,流速较稳定,实验过程进出口流量无过大变化,原水从进口至滤后约用时1.5小时,测定加硫酸铵后的滤后水样中三氯乙醛含量。
2结果与探讨
2.1水厂加氯点调节生产性实验
2.1.1调节前加氯实验结论
由表1可见看出,在高密澄清池活性泥回用的条件下,原水前加氯与回用的活性泥反应使三氯乙醛含量很容易超标,在前加氯量达1.2公斤/千吨时出厂水会出现超标一倍的情况,调整加氯到0.8公斤/千吨以下时,三氯乙醛含量依然无法得到控制,因此高密澄清池要避免使用前加氯。
2.1.2滤前加氯实验结论
由表2可见看出,调节滤前加氯对出厂水中三氯乙醛含量的影响基本不明显,最低值仅比最高值降低3.9%,得出在保持出厂水余氯合格的前提下此措施无法有效的降低出厂水三氯乙醛的含量。
而且在生产实验过程中,取滤池上部未过滤的水样检测,发现三氯乙醛含量约为出厂水中含量的60-70%,说明水中三氯乙醛生成速度很快。
2.1.2滤后加氯实验
由表3可以看出,改变滤后加氯的投量,可以在一定程度上降低出厂水中三氯乙醛的含量,但降低幅度不大,仍不能使其下降到标准限制以下。
2.2水厂硫酸铵生产性实验:当日水温14℃,水厂前加氯投量0.85公斤/千顿。
实验结果如表4所示,通过投加硫酸铵,滤后水中三氯乙醛含量的最低值与最高值相比降低了85.7%。且投加0.1千克/公斤的硫酸铵已经对三氯乙醛的生成产生了影响,其影响不断持续,直至投加量变为0.2千克/公斤开始三氯乙醛数值开始趋于稳定,不再有大的变化,保持在较低的数值范围。在实验过程中,滤后水的Ph、氨氮、氯量等指标均合格,不会对出厂水的水质造成负面影响。
3结论
实验结果表明,在夏季高温季节常规水处理工艺加氯,前投加硫酸铵的方法可有效地降低加氯副产物三氯乙醛的浓度,达到国家标准限值要求。实际加氯控制要根据《城市供水水质标准》要求,按照氯胺消毒接触时间要2小时后总氯大于0.5mg/L,作为生产依据。随着供水企业服务到终端用户,用氯胺消毒还能保障二次供水水质的微生物安全。
参考文献
[1]洪长福、娄金萍、陈均强,等.三氯乙醛的毒性和致突变研究[J].环境与职业医学,2003,20(6):406~408.
[2]中华人民共和国卫生部.《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)
[3]巢猛,刘清华,丁卫,陈丽珠.不同滤料过滤控制三氯乙醛生成的生产性实验研究[J].城镇供水,2015,2:28~30.
[4]钟丹,袁一星,马文成,袁媛.地表水净化工艺原水与滤后水消毒副产物的研究[J].中国给水排水,2015,31(3):54~57.
[5]WHO 《饮用水水质准则》(第三版)
(作者单位:福州市自来水有限公司)