去除飲用水中的腐殖酸

水源水中天然有機(jī)物(NOM)的存在會(huì)嚴(yán)重影響飲用水的質(zhì)量，天然有機(jī)物主要包括腐殖質(zhì)、微生物分泌物，以及其它由植物組織或動(dòng)物糞便溶解于水中的有機(jī)物，其中以腐殖質(zhì)為主，占了50%以上。腐殖質(zhì)在天然水體中表現(xiàn)為帶負(fù)電荷的大分子有機(jī)物，可以與水中大多數(shù)成分進(jìn)行離子交換和絡(luò)合，增大了一些本來(lái)難溶于水的元素和微污染物在水環(huán)境中的溶解度，增強(qiáng)了其遷移能力。更為重要的是，在進(jìn)行飲用水預(yù)氯化和消毒時(shí)，氯與水中有機(jī)物，如腐殖酸和富里酸等，發(fā)生氧化反應(yīng)和親電取代反應(yīng)，產(chǎn)生易揮發(fā)和不易揮發(fā)的氯化有機(jī)物，如三鹵甲烷(THM)和鹵乙酸(HAA)等消毒副產(chǎn)物(DBP)，這個(gè)時(shí)候就要注重高嶺土加工，這些鹵化有機(jī)化合物多是致癌物或誘變劑。另外，殘留在水中的有機(jī)物中可生物降解的部分可以被細(xì)菌作為能量和碳源利用，促進(jìn)細(xì)菌在配水系統(tǒng)中的再生長(zhǎng)和大腸桿菌的出現(xiàn)。另外，腐殖酸在飲用水活性炭吸附工藝中會(huì)降低活性炭的使用壽命，并且對(duì)配水系統(tǒng)造成嚴(yán)重的腐蝕。因此國(guó)內(nèi)外水處理工作者對(duì)去N給水中的腐殖酸做了大量研究工作(劉振中等，2006)。

李明等(2006)為達(dá)到非常大的腐殖酸去除和較小的鋁殘留，采用了強(qiáng)化混凝技術(shù)，研究了各因素對(duì)混凝過(guò)程的影響。結(jié)果表明，在溫度為20℃、pH值為6〜6.5、A1C13投加量為0.5×10-3mol/L的條件下，控制水中的剩余腐殖酸在0.04cm-1以下，并且能同時(shí)有效控制殘留鋁在0.1mg/L左右。加入0.0lmol/L的CaCl2對(duì)混凝效果有一定的促進(jìn)作用。同時(shí)由于源水中懸浮顆粒隨季節(jié)變化，模擬了不同投加量的高嶺土對(duì)腐殖酸去除過(guò)程的影響。當(dāng)A1C13的投加量為0.5×10-3mol/L，高嶺土加入量為150mg/L時(shí)，不調(diào)節(jié)pH值，達(dá)到非常大的腐殖酸去除和較小的鋁殘留。高嶺土對(duì)混凝過(guò)程的影響主要是由于鋁鹽的水解聚合物作用于高嶺土形成絮凝體下沉，可能對(duì)腐殖酸形成吸附和卷掃作用，提高了混凝效果。還發(fā)現(xiàn)高嶺土的加入影響了絮凝體顆粒的大小，投加量越多，產(chǎn)生的絮凝體顆粒越小，而鋁的水解產(chǎn)物與高嶺土、腐殖酸作用，提高了鋁的利用率，同時(shí)形成的絮凝體可吸附水體中的鋁水解產(chǎn)物，使水體中的殘留鋁濃度降低。

趙春祿等(2009)為了降低飲用水中有機(jī)微污染物的濃度，對(duì)礦物高嶺土復(fù)配聚合氯化鋁(PAC)吸附-混凝-共沉降去除腐殖酸進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，礦物高嶺土設(shè)備與PAC復(fù)配的理想量均為12mg/L，此時(shí)，水樣濁度、腐殖酸去除率分別達(dá)到98.9%和97.9%，出水殘余鋁濃度為0.16mg/L。高嶺土復(fù)合物對(duì)于處理后水中鋁形態(tài)也產(chǎn)生影響，與單獨(dú)使用PAC相比，總鋁濃度降低了24%。特別是對(duì)人體毒害較強(qiáng)的溶解態(tài)鋁濃度降低了71%。可見(jiàn)高嶺土復(fù)配PAC絮凝去除水中腐殖酸的效果明顯優(yōu)于單加PAC。

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