氯化消毒副产物的形成、处理方法

发布于 2012年4月26日 17:45       已阅读19808次

氯化消毒剂主要包括液氯、漂白粉、漂白精、三合二（三份次氯酸钙(两份氢氧化钙）、次氯酸钠等。氯化消毒剂加入水中，发生水解反应，生成次氯酸，起消毒作用的主要是HClO。HClO为很小的中性分子，只有它才能扩散到带负电荷的细菌表面，并通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部，当HClO分子到达细菌内部时，能氧化破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。氯消毒作为一种传统的消毒方法，它的优点是不言而喻的，简单、方便、效率较高，杀灭细菌能力强及在水中持续时间较长，并能保证剩余氯的浓度。但在消毒的同时，会对饮用水的嗅和味产生不好影响，同时生成一些消毒副产物，如三卤甲烷等，水源水污染越严重，加氯量越大，形成的三卤甲烷越多，该物质有三致效应，需进行深入的研究与探讨

2 氯消毒副产物的形成

氯消毒副产物饮用水消毒副产物（DBPS）是指消毒剂与水中的某些天然有机物（NOM）反应生成的化合物。一般可归结为四类：三卤甲烷、卤代乙酸、卤代乙腈和致诱变化合物。氯消毒产生的./01主要为挥发性的化合物，如三卤甲烷、卤代乙酸、卤代乙酸、氰基卤化物、卤代醛、酮、酚及一些特殊化合物，如水合三氯乙醛、致诱变化合物等。
其中三卤甲烷是开展研究早也是多的DBPS。在氯消毒产生的总有机卤代DBPS中，三卤甲烷约占总量的21.0%左右，卤代乙酸为10%左右，卤代乙腈为2%。但由于分析方法不够完善，饮用水中未确定的有机卤代DBPS达60%以上。

氯消毒副产物的形成原因一般的三卤甲烷生成反应式为：氯+前提物=卤仿+其它卤化物。DBPS产生的内因是水中存在前提物(前提物指水中能生成消毒副产物的有机物)，外因是氯化消毒，其产生量与加氯量及接触时间成正比。当氯加入原水中时，与水中的NOM反应生成氯仿，一、二及三氯代乙酸以及其它的氯化消毒副产物（若水中含一定量的溴化物，氯会将溴化物氧化成氢溴酸，再与NOM反应生成对应的溴化消毒副产物）。

3 氯消毒副产物的控制与处理方法

3.1 氯消毒副产物前提物的消除

（1）强化混凝法：即应用混凝的原理，有效地去除水中某些前提有机物。

（2）活性炭炭吸附法：活性炭是一种良好的水处理剂，能有效地去除水中有机物，是控制合成有机物三卤甲烷和卤代乙酸的有效方法。

（3）膜过滤法：膜过滤可分为纳滤（NF）、反渗透（RO）、超滤（UF）、和微滤（MF）四种。

（4）化学氧化法：利用氧化势能较高的氧化剂（如O3、KMnO4、H2O2）等，或光子与氧化剂、催化剂作用及氧化剂之间相互作用产生的强氧化性的自由基作用，达到氧化分解有机物的目的。但可能引起二次污染，且运行费用较高，尚难推广。

3.2氯消毒副产物的直接去除

（1）膜分离技术：主要是反渗透和纳滤在饮用水处理中呈现强劲的发展趋势。研究证明，两种膜对致突变物的去除率都很高，都能使Ames试验呈阳性的水转为阴性NF对TOC的去除率约为80%，对可同化有机炭AOC的去除率为90%。因此，膜分离技术作为一种去除有机物和微生物的新工艺对给水处理产生重要影响。

（2）曝气法：包括吹洗法、摇动法、跌水法和煮沸法，其中摇动法效果差，煮沸法的消除率高，这是由三卤甲烷的物理性质决定的。CHCl3与一般的溶解于水中的挥发性物质不同，在沸腾前随温度的升高而浓度增加；沸腾时达到高，至沸后10min时，降到高含量的1/5，当煮沸30-40min时，则所有CHCl3几乎被全部除去，而三卤甲烷中其它卤化物的性质基本类似于CHCl3。由于煮沸法适用少量饮用水的情况，从实际应用角度看吹洗法和跌水法较好。

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