安 娜,張德明,劉嘉琪,劉麗君
(深圳市水務(wù)<集團(tuán)>有限公司,廣東深圳 518031)
飲用水的常規(guī)處理工藝主要目的是去除水中濁度、非溶解性有機(jī)物以及保證飲水的微生物安全,但對(duì)有機(jī)物、新型污染物、消毒副產(chǎn)物等物質(zhì)的去除能力非常有限。當(dāng)水源遭受污染又或?qū)︼嬎|(zhì)有更高要求時(shí),則需要對(duì)飲用水進(jìn)行深度處理?;钚蕴渴秋嬘盟蛷U水處理中使用最廣泛的吸附劑之一,對(duì)降低飲用水中有機(jī)物、消毒副產(chǎn)物、臭味物質(zhì)等的含量有較好的效果,O3-BAC則是深度處理工藝中使用最為廣泛的技術(shù)之一。
本文根據(jù)Z市的實(shí)際情況,分析了O3-BAC工藝和常規(guī)處理工藝對(duì)綜合有機(jī)物指標(biāo)、消毒副產(chǎn)物、臭味、藥品和個(gè)人護(hù)理品、內(nèi)分泌干擾物等物質(zhì)的去除效果差異。
CODMn和UV254是飲用水水質(zhì)檢測(cè)中常見(jiàn)的綜合有機(jī)物指標(biāo),前者表征飲用水中有機(jī)物和部分還原性無(wú)機(jī)物的量,后者主要表征含共軛雙鍵或苯環(huán)的有機(jī)物,在飲用水處理中常為腐殖質(zhì)一類(lèi)。
去除有機(jī)物并不是常規(guī)工藝的主要功能,在Z市的原水水質(zhì)條件下,常規(guī)工藝對(duì)CODMn的去除率大約在20%~30%,對(duì)UV254幾乎無(wú)去除效果。臭氧活性炭則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CODMn和UV254的進(jìn)一步降低,Z市A水廠的運(yùn)行結(jié)果表明,常規(guī)工藝對(duì)CODMn和UV254的平均去除率分別為23%和0%,而臭氧活性炭工藝則能夠在砂濾出水的基礎(chǔ)上再將兩項(xiàng)指標(biāo)降低56%和79%[1]。
水中的有機(jī)物在消毒工藝中能與消毒劑反應(yīng)生成多種消毒副產(chǎn)物(disinfection by products,DBPs),目前發(fā)現(xiàn)的DBPs已有700多種,對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重危害。生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中,飲用水消毒劑指標(biāo)由原有的氯消毒1項(xiàng)增至4項(xiàng),毒理學(xué)指標(biāo)中與消毒副產(chǎn)物相關(guān)的項(xiàng)目增加了溴酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽、三鹵甲烷、三氯乙醛和三氯乙酸等指標(biāo)。
符韻等[2]對(duì)Z市原水中DBPs風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行了全面的分析評(píng)估,發(fā)現(xiàn)三氯乙醛具有明顯的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn),水溫、氣溫、水中TOC和CODMn以及耗氯量都是主要影響因素。目前,國(guó)際上只有我國(guó)、澳大利亞和日本將三氯乙醛納入國(guó)家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中,限值分別為10、100 μg/L和20 μg/L,其中日本為非強(qiáng)制性執(zhí)行指標(biāo)。
蔡廣強(qiáng)等[3]研究對(duì)比了Z市水廠常規(guī)工藝與O3-BAC對(duì)三氯乙醛(CH)生成勢(shì)(CHFP)的去除情況,其中混凝沉淀工藝對(duì)CHFP的平均去除率為36.30%,砂濾單元為17.32%,共計(jì)53.62%;而O3-BAC工藝單元的去除率為45.43%~72.52%??梢?jiàn),常規(guī)工藝和BAC單元對(duì)CHFP均有去除效果,但BAC的去除效果更為理想。這是因?yàn)镃H的前體物主要由蛋白質(zhì)、氨基酸等親水性小分子有機(jī)物組成[4],而常規(guī)處理工藝主要去除對(duì)象為大分子疏水性有機(jī)物,故而對(duì)于CHFP的去除作用比活性炭濾池要弱。
水源地污染、水體生態(tài)平衡被破壞和水體富營(yíng)養(yǎng)化都可能導(dǎo)致水中含有致臭物質(zhì),飲用水中已發(fā)現(xiàn)的致臭物質(zhì)主要有土臭素、2-甲基異莰醇(2-MIB),2-甲氧基-3-異丙基吡嗪、2-甲氧基-3異丁基吡嗪、2,3,6-三氯苯甲醚等[5],其中土臭素和2-MIB是最常見(jiàn)的臭味物質(zhì)。這些物質(zhì)對(duì)人體健康的影響尚未見(jiàn)報(bào)道,但純水中存在5~10 ng/L即可產(chǎn)生令人不悅的臭味[6],嚴(yán)重影響用水者的感官。《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的附錄A中,將2-MIB和土臭素列入生活飲用水水質(zhì)參考指標(biāo),并規(guī)定其限值為10 ng/L。
常規(guī)的水處理工藝無(wú)法保證將這些臭味物質(zhì)控制在人的嗅閾范圍內(nèi),趙艷梅[7]調(diào)研了太湖地區(qū)兩個(gè)常規(guī)工藝水廠進(jìn)出水2-MIB和土臭素的濃度情況,發(fā)現(xiàn)出廠水2-MIB濃度并沒(méi)有較原水降低,另一水廠取水口的土臭素質(zhì)量濃度為155 ng/L,出廠水質(zhì)量濃度為35.2 ng/L,遠(yuǎn)超出國(guó)標(biāo)要求和人的嗅閾范圍。
臭味物質(zhì)的處理技術(shù)有吸附、高級(jí)氧化和生物降解等,其中活性炭吸附是目前飲用水深度處理常用的技術(shù),也是去除臭味物質(zhì)最常用且有效的方法,其去除臭味物質(zhì)的機(jī)理主要是物理吸附和微生物降解的雙重作用。Yang等[8]用顆?;钚蕴课酵脸羲睾?-MIB,去除率分別為83.1%和92%,出水質(zhì)量濃度分別為1.3 ng/L和3.5 ng/L;王樂(lè)[9]對(duì)比了預(yù)臭氧+常規(guī)工藝與O3-BAC工藝對(duì)太湖原水中2-MIB的去除效果,當(dāng)原水濃度大于82 ng/L、小于200 ng/L時(shí),經(jīng)預(yù)臭氧+常規(guī)工藝后的出水2-MIB質(zhì)量濃度高于10 ng/L,無(wú)法滿足出水要求,但預(yù)臭氧+ O3-BAC工藝可以處理至低于檢測(cè)限。孫麗梅[10]研究了東北某鎮(zhèn)水廠O3-BAC工藝的效能,發(fā)現(xiàn)活性炭濾池對(duì)2-MIB的平均去除率為76%,出水質(zhì)量濃度為6 ng/L。
Z市的原水為水庫(kù)水,具有季節(jié)性臭味問(wèn)題。在臭味突發(fā)期間,檢測(cè)到主要致臭物質(zhì)為2-MIB,質(zhì)量濃度在0~100 ng/L。運(yùn)行1年的活性炭濾池對(duì)2-MIB的去除率為45%~60%,A水廠活性炭運(yùn)行8年對(duì)2-MIB的去除率為30%~44%[11],如圖1所示。對(duì)于1年炭來(lái)說(shuō),炭濾池進(jìn)水2-MIB低于25 ng/L時(shí),出水質(zhì)量濃度低于10 ng/L;對(duì)于A水廠的8年炭來(lái)說(shuō),炭濾池進(jìn)水需低于18 ng/L才能控制住。
圖1 A水廠不同炭齡活性炭在外加2-MIB條件下的控制效果Fig.1 Removal Effect of Activated Carbon with Different Operating Time under External 2-MIB in A WTP
重金屬可以在人體內(nèi)蓄積,進(jìn)而引發(fā)疾病。例如鉛在人體內(nèi)的蓄積可以導(dǎo)致貧血、神經(jīng)機(jī)能失調(diào)和腎損傷;鎘進(jìn)入人體后蓄積于肝臟和腎臟,導(dǎo)致骨質(zhì)疏松和骨質(zhì)軟化,日本“骨痛病”的發(fā)生就與水源鎘超標(biāo)有關(guān);水中鉻、汞等其他重金屬的超標(biāo)也都會(huì)引發(fā)其他健康問(wèn)題和疾病[12]。因此,生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水中重金屬濃度作出了限制,在2006版標(biāo)準(zhǔn)中,還增加了銻、鋇、鈹、鋁、鎳、鉈等指標(biāo),修訂了鎘和鉛的限值。
我國(guó)水體重金屬污染問(wèn)題十分突出,有關(guān)部門(mén)對(duì)幾類(lèi)地表水水體的監(jiān)測(cè)情況顯示,主要重金屬污染為汞,其次為鎘,鉻、鉛等[13]。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),我國(guó)城市河流有35.11%的河段出現(xiàn)總汞超過(guò)地表水Ⅲ類(lèi)水體標(biāo)準(zhǔn),18.46%的河段面總鎘超過(guò)Ⅲ類(lèi)水體標(biāo)準(zhǔn),25%的河段有總鉛的超標(biāo)樣本出現(xiàn)[14]。
常規(guī)工藝對(duì)重金屬的去除作用有限,不同的重金屬污染需要給予的工藝調(diào)整對(duì)策也不同,去除鉻可采用鐵鹽還原沉淀法、離子交換法;去除汞采用沸石吸附法、調(diào)節(jié)pH強(qiáng)化混凝過(guò)濾工藝?;钚蕴磕芪蕉喾N金屬離子,是去除鎘和鉛常用的方法,常規(guī)混凝沉淀工藝的水廠,僅能去除原水中20%~30%的鎘[15],而活性炭吸附可去除約90%,肖倩[16]將新炭與運(yùn)行9年后的活性炭濾料中的無(wú)機(jī)成分進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)鉛元素發(fā)生了明顯的富集。
近年來(lái),我國(guó)水源及飲用水中農(nóng)藥檢出多有報(bào)道,部分水源甚至呈現(xiàn)出較高的污染水平[17]。目前,我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中涉及農(nóng)藥類(lèi)的指標(biāo)有16項(xiàng)。但常規(guī)工藝對(duì)農(nóng)藥的去除效果并不理想。張振秀等[18]對(duì)比了常規(guī)處理與O3-BAC工藝對(duì)農(nóng)藥總量的去除效果,常規(guī)處理去除率為26.9%,臭氧-活性炭的去除率為51.5%。劉國(guó)紅等[19]對(duì)深圳飲用水中農(nóng)藥殘留的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)在2011年~2013年,84份出廠水、11份末梢水和1份二次供水樣品中,所有農(nóng)藥指標(biāo)均未超過(guò)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的限值,但有機(jī)磷農(nóng)藥樂(lè)果、有機(jī)氯農(nóng)藥六氯苯、七氯三種農(nóng)藥的濃度高于其他,具有潛在的風(fēng)險(xiǎn)。黃仕元等[20]發(fā)現(xiàn)常規(guī)處理對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥僅有輕微的去除效果 ,采用不同的混凝劑對(duì)幾種常見(jiàn)有機(jī)磷農(nóng)藥的去除率僅為4%~22%,而O3-BAC工藝對(duì)它的去除率至少有50%以上。原盛廣等[21]比較了常規(guī)和活性炭?jī)煞N工藝對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥的去除效果,前者僅為17%,后者可以達(dá)到68%。
2.1.1 定義與危害
藥物和個(gè)人護(hù)理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)一般指用于人體健康或護(hù)理的各種處方和非處方藥、香料、化妝品與防曬品等,以及用于促進(jìn)禽畜生長(zhǎng)或健康的各種獸藥與生長(zhǎng)劑等。水環(huán)境中PPCPs的來(lái)源途徑有很多[22],包括人類(lèi)活動(dòng)[23](食用、淋浴等)、制藥業(yè)廢水排放/偷排、醫(yī)療垃圾丟棄、獸藥和海產(chǎn)養(yǎng)殖等,PPCPs對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康都具有潛在的毒性風(fēng)險(xiǎn)。
2.1.2 原水中濃度
PPCPs在飲用水中不斷被檢出,這引起了世界各國(guó)和地區(qū)的高度重視[24]。2006年,美國(guó)有專門(mén)機(jī)構(gòu)制定了水體中藥物殘留量的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定規(guī)章,并予以實(shí)施[25],但國(guó)內(nèi)尚無(wú)此類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)及限值。我國(guó)部分地區(qū)河流中抗生素種類(lèi)多、濃度也較高,例如上海黃浦江水含抗生素22種,其中磺胺甲嘧啶達(dá)14.9~623.3 ng/L;福建九龍江中磺胺甲嘧啶為775.5 ng/L[24,26];喬鐵軍[27]對(duì)珠江流域中東江、西江和北江等3條主干河流的3種水源地中PPCPs濃度進(jìn)行了調(diào)查研究,結(jié)果如表1所示。
由表1可知,3種水源地均受到了PPCPs污染,且以抗生素、解熱鎮(zhèn)痛藥和抗精神病藥等為主;其他種類(lèi)的PPCPs濃度和相對(duì)構(gòu)成有所不同,推測(cè)這與取樣點(diǎn)所處地域、取樣時(shí)間以及PPCPs在水環(huán)境中發(fā)生的降解轉(zhuǎn)化有關(guān)。
表1 珠江流域主干河流水源地PPCPs濃度調(diào)查結(jié)果
2.1.3 常規(guī)工藝去除效果
Boyd等[28]調(diào)查了美國(guó)Louisiana和加拿大Ontario的飲用水廠以及中試工藝中7種PPCPs的去除情況,結(jié)果表明,常規(guī)處理工藝對(duì)PPCPs的去除效果有限,平均去除率為13%左右[29];Adams等[30]發(fā)現(xiàn)混凝(鋁鹽或鐵鹽混凝劑等)不能有效地去除卡巴多氧、磺胺氯噠嗪、磺胺地托辛、磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺噻唑和甲氧芐氨嘧啶等抗生素;Chen等[31]的研究表明,混凝(混凝劑為鋁鹽)對(duì)雌激素的去除率為20%~50%,增加硫酸鋁投加量對(duì)其去除的改善效果有限。這些文獻(xiàn)表明,常規(guī)處理工藝如混凝、沉淀和過(guò)濾等作為物理化學(xué)過(guò)程,通常不能有效去除大多數(shù)PPCPs。
在Z市原水水質(zhì)條件下,常規(guī)處理可以將4種PPCPs(安替比林、阿奇霉素、驅(qū)蚊露和羅紅霉素)濃度降至檢出限以下,約占總種類(lèi)的27%;將舒必利和泰妙菌素的濃度降低80%;其他PPCPs的去除率均小于69%。PPCPs的種類(lèi)沿著處理工藝流程逐漸減少,特別是在砂濾和消毒后,變化尤為明顯[27]。這一去除效果相比國(guó)外文獻(xiàn)資料的稍高,推測(cè)是與處理過(guò)程中的多次加氯有關(guān),其他研究也認(rèn)為[28,32],在典型的水處理?xiàng)l件下,氯化可以去除一些種類(lèi)的PPCPs。
2.1.4 O3-BAC去除效果
Ternes等[33]通過(guò)中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)證明,顆?;钚蕴靠筛咝コ皆愄?、雙氯芬酸、痛可寧和普里米酮等大部分PPCPs;Westerhoff等[32]研究表明,活性炭對(duì)解熱鎮(zhèn)痛藥、抗生素、香料、抗焦慮藥、脂類(lèi)調(diào)節(jié)劑、對(duì)照劑(優(yōu)維顯)、阻滯劑(己酮可可堿)、殺菌劑(DEET、三氯生)和咖啡因等PPCPs的去除率可達(dá)98%;Kim等[34]調(diào)查了生產(chǎn)規(guī)模的活性炭濾池對(duì)雄烯二酮、痛可寧、咖啡因、DEET、苯妥英鈉、布洛芬、優(yōu)維顯和氧苯酮等PPCPs的去除效果,結(jié)果表明,活性炭可以去除99%的PPCPs。由此可見(jiàn),活性炭對(duì)PPCPs的去除是非常有效的。
在Z市原水水質(zhì)條件下[27],經(jīng)O3-BAC工藝處理后的出水中,有11種PPCPs降至檢出限以下,約占總種類(lèi)的65%;對(duì)氨糖美辛和泰妙菌素的去除率可達(dá)95%以上;對(duì)卡巴克絡(luò)、咖啡因、磺胺甲惡唑等PPCPs的去除率最小,約為77%;PPCPs的種類(lèi)在經(jīng)過(guò)預(yù)臭氧、臭氧和活性炭吸附工藝后,種類(lèi)大大減少,濃度大幅降低。
因此,常規(guī)處理工藝對(duì)大多數(shù)PPCPs有一定的去除效果,但是并不理想,工藝出水中仍存在殘余的PPCPs,當(dāng)水源受到比較嚴(yán)重的PPCPs污染時(shí),僅采用常規(guī)處理工藝很難保障水質(zhì)安全。而活性炭對(duì)大多數(shù)PPCPs的去除效果明顯好于常規(guī)處理工藝,出水中殘余PPCPs的濃度都顯著降低,且檢出率明顯降低,PPCPs風(fēng)險(xiǎn)基本可得到控制。
2.2.1 定義及危害
內(nèi)分泌干擾物(EDCs)是指通過(guò)干擾生物體內(nèi)保持自身平衡和調(diào)節(jié)發(fā)育過(guò)程中激素的合成、分泌、反應(yīng)和代謝等過(guò)程,對(duì)生物或人體的生殖、神經(jīng)和免疫系統(tǒng)等產(chǎn)生可逆性或不可逆性生物學(xué)效應(yīng)的外源性化學(xué)物質(zhì)[35]。目前確定對(duì)動(dòng)物和人類(lèi)內(nèi)分泌系統(tǒng)造成干擾效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)大約有70種,按性質(zhì)主要分為有機(jī)類(lèi)化合物和重金屬兩大類(lèi),其中有機(jī)類(lèi)主要包括農(nóng)藥類(lèi)、工業(yè)化合物及雌激素等,重金屬主要包括汞、鎘、鉛三種。化肥和農(nóng)藥的使用甚至濫用,洗滌劑、消毒劑和表面活性劑生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品,醫(yī)療行業(yè)中激素類(lèi)、抗癌類(lèi)藥物的廣泛使用都是水環(huán)境中EDCs的重要來(lái)源。另外,排泄物、燃料燃燒、垃圾焚燒、汽車(chē)尾氣和烹飪油煙等人類(lèi)活動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生EDCs。內(nèi)分泌干擾物能夠在環(huán)境和生物體內(nèi)累積,對(duì)人畜的危害極大,它能夠影響內(nèi)分泌系統(tǒng)、影響生物生殖和發(fā)育、導(dǎo)致免疫功能下降、具有致癌作用等。
2.2.2 原水中濃度
世界多地區(qū)地表水中都曾檢出EDCs,我國(guó)的七大水系及各大湖泊都存在不同程度的EDCs污染[36]。孫英[37]發(fā)現(xiàn)北京市地表水中存在至少20種EDCs,鄰苯二甲酸酯類(lèi)物質(zhì)檢出率為80%;佛山市、南海市飲用水水源地均有苯并芘、酞酸二酯等檢出[38]。周自嚴(yán)[39]調(diào)查了珠江流域廣州段水源水中的EDCs污染情況,檢出包括BPA、DBP和E2。其中BPA[2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷,簡(jiǎn)稱雙酚基丙烷]是最主要的烷基酚類(lèi)內(nèi)分泌干擾物,其檢出率為100%,最高檢出濃度為11.05 μg/L,平均濃度為4.39 μg/L;DBP為最顯著的鄰苯二甲酸酯類(lèi)內(nèi)分泌干擾物,檢出率為100%,最高檢出濃度為90.09 μg/L;E2為污染水平最高的雌性激素類(lèi)內(nèi)分泌干擾物,檢出率為100%,最高檢出濃度為89.72 μg/L,平均濃度為38.89 μg/L。
2.2.3 常規(guī)工藝去除效果
Kim等[40]對(duì)現(xiàn)有的常規(guī)處理工藝對(duì)壬基酚(NP)、雙酚A(BPA)等常見(jiàn)內(nèi)分泌干擾物的去除效能進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝不能有效去除以上兩種物質(zhì),對(duì)NP的去除率小于7%,對(duì)BPA的去除率小于3%;賈瑞寶等[41]研究了常規(guī)處理工藝單元對(duì)雌激素(E2)的去除效果,斜管沉淀池對(duì)E2的去除率小于10%,砂濾單元對(duì)E2去除率為60%~100%,但當(dāng)原水中E2濃度較高時(shí),無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全去除;周自嚴(yán)[39]調(diào)查了廣州市幾個(gè)常規(guī)工藝水廠對(duì)BPA、DBP及E2的去除效果,發(fā)現(xiàn)常規(guī)工藝對(duì)于DBP的去除效果非常有限,部分水廠對(duì)BPA和E2幾乎無(wú)去除。
2.2.4 O3-BAC去除效果
2001年USEPA[42]對(duì)比了常用的飲用水處理工藝對(duì)DDT、多氯聯(lián)苯類(lèi)(PCBs)、酞酸二乙酯、BPA等內(nèi)分泌干擾物的處理效果,認(rèn)為顆粒活性炭吸附是從飲用水中去除EDCs的有效方法。Tanghe和Verstraete研究了活性炭對(duì)NP的吸附,其吸附容量大于100 mg/g,對(duì)于水環(huán)境中微克級(jí)濃度的NP能夠有效地去除?;钚蕴繉?duì)雌激素具有良好的吸附效果,濟(jì)南某上向流活性炭濾池[41]可以實(shí)現(xiàn)雌激素(E2)的全部去除;廣州某水廠的O3-BAC工藝對(duì)BPA的去除率可達(dá)78%[39]。
當(dāng)前飲用水處理的重點(diǎn)及焦點(diǎn)是水中微量有機(jī)物質(zhì)的去除,新的飲用水標(biāo)準(zhǔn)最為突出的特點(diǎn)之一就是重點(diǎn)關(guān)注了微量有機(jī)物的污染問(wèn)題,有機(jī)化合物指標(biāo)由5項(xiàng)增至53項(xiàng)?;钚蕴坎粌H能夠去除前文中提及的污染物,還可以削減水中微量有機(jī)物的種類(lèi)以及總量,這通常是常規(guī)處理工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
龐長(zhǎng)瀧[43]利用GC-MS對(duì)飲用水常規(guī)處理及O3-BAC的進(jìn)出水進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)松花江原水中所含有機(jī)組分非常復(fù)雜,檢測(cè)出有機(jī)污染物質(zhì)66種,主要包括脂肪烴、醛、酮、醇、酚、酰胺、鹵代物、芳烴和稠環(huán)芳烴等。經(jīng)常規(guī)處理后,有機(jī)物種類(lèi)數(shù)量沒(méi)有改變,但經(jīng)過(guò)O3-BAC工藝后,有機(jī)物種類(lèi)降為50種;從峰面積角度分析,常規(guī)處理工藝對(duì)檢出的66種有機(jī)物的總峰面積削減尚不足40%,而O3-BAC的削減達(dá)到了89.7%。陳妍清[44]針對(duì)黃浦江原水做了相同的工作,原水中檢出77種有機(jī)污染物,主要是胺類(lèi)、酯類(lèi)和醇、酮類(lèi)物質(zhì),且分子量主要分布在100~300;O3-BAC將原水中有機(jī)物種類(lèi)減少了46種,色譜峰總面積減少了33%。
筆者用相同方法分析了Z市A、B兩座O3-BAC工藝水廠活性炭濾池進(jìn)出水中有機(jī)物種類(lèi)及其峰高的變化,結(jié)果如表2所示。
表2 Z市A、B水廠BAC濾池進(jìn)出水有機(jī)物種類(lèi)及峰高對(duì)比
由表2可知,兩水廠BAC濾池進(jìn)水中有機(jī)物種類(lèi)相差無(wú)幾,均為8種,A水廠BAC濾池出水將有機(jī)物種類(lèi)削減至4種,B水廠削減至5種,除三氯甲烷等消毒副產(chǎn)物外,BAC濾池幾乎對(duì)所有有機(jī)物的峰值均有削減。這一結(jié)果與曾述及的文獻(xiàn)結(jié)論相符。
O3-BAC工藝極大地彌補(bǔ)了飲用水常規(guī)處理工藝的局限性,不僅對(duì)CODMn和UV254等綜合有機(jī)物指標(biāo)有進(jìn)一步的削減,對(duì)消毒副產(chǎn)物、臭味物質(zhì)以及水環(huán)境污染導(dǎo)致飲用水源中可能殘存的重金屬和農(nóng)藥都有比較好的去除效果,增加O3-BAC工藝能夠大大提高水質(zhì)保障率。
活性炭可以有效地吸附去除水中的痕量污染物,如PPCPs、內(nèi)分泌干擾物等。此類(lèi)物質(zhì)已在我國(guó)各地水體中被普遍檢出,珠江流域以及深圳地區(qū)亦有痕量的抗生素及內(nèi)分泌干擾物等檢出,它們對(duì)人類(lèi)健康具有潛在危害,而常規(guī)工藝對(duì)其去除能力非常有限。
宏觀來(lái)看,活性炭作為強(qiáng)大的吸附劑,能夠削減水中有機(jī)物種類(lèi)和濃度,針對(duì)Z市水體,經(jīng)過(guò)O3-BAC后,有機(jī)物種類(lèi)削減了37%~50%。隨著技術(shù)進(jìn)步和檢測(cè)手段的升級(jí),可能會(huì)有更多的新興污染物在水中被發(fā)現(xiàn),從這方面來(lái)看,O3-BAC工藝還能夠降低潛在的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。