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饮用水中有机污染物及其深度处理技术

   饮用水的水质与人类的健康和生命息息相关,饮用水处理技术成为一个关系国计民生
的重要课题。我国饮用水水质明显低于国外发达国家,一方面是由于我国多数水源的原水
水质相对较差、污染严重、水中浊度和色度及有机物、重金属离子等浓度偏高[1];另一方

面是由于我国绝大多数水处理厂主要采用的是 混凝 沉淀 过滤 消毒 等常规水处理
工艺,对某些重金属离子、有机污染物等的去除效果有限,难以适应不断恶化的水质 。
2005 年吉林化工双苯厂爆炸事件,造成松花江水质污染,对国家和社会造成了严重影响 ,
紧接的几次突发性事件也对水质有不同程度的污染,我国的饮用水的安全问题面临了严
峻的挑战。文章从饮用水中有机污染物的种类、来源及其处理技术等方面进行了概述,最
后探讨了活性炭纤维的在饮用水深度处理中的应用发展。

  

1

  饮用水中的主要污染物及来源

  

饮用水水质的安全性面临着严峻的形势,为了保障公民的健康,各国政府和相关组织均

制定了饮用水水质标准,而且为了控制饮用水中不断增加的对人体不安全的组分,标准
中所列的水质参数也在不断增加[2-5]。在各种污染中,以有机物和消毒副产物污染[6]尤为
严重。随着工业进程的加快,有机化合物种类越来越多,它们以各种形式随人们的生产和
生活进入到水体中,造成水体污染。

  
  

1.1

  合成有机污染物

  

合成有机污染源可分为工矿企业生产过程中产生的废水、城镇居民生活区的生活污水和

农业生产过程中形成的污染径流等[7]。

  

工矿企业生产过程中产生的废水种类繁多、排放量大、所含污染物质种类多、组成复杂。城

镇生活污水含有大量的碳水化合物和氮、磷、硫等营养元素的有机物,还包括洗涤剂和许
多病原菌。农田径流将农药和化肥等成分引入到水体中。虽然这些有机污染物的浓度很低
(一般在µg/L~mg/L 数量级),但种类繁多、对人体危害较大,具有较高的致突变
活性[8]。

  

1.2

  天然有机物

  

天然有机物[8]主要成分腐殖质,是由动植物残体通过化学和生物降解以及微生物的合成

作用而形成的大分子缩合物质,含有酚羟基、羟基、醇羟基等多种官能团,其分子量在几
百到数万之间。通常根据腐殖质在酸和碱溶液中的溶解度将其分为 3 个部分:腐殖酸
(HA)、富里酸(FA)和黑腐物。其中富里酸可在广泛的 PH 范围内与许多有机化合物和无机物
质竞相发生水合反应形成水溶性络合物,影响水处理效果。而腐植酸能吸附有机物质和聚
集于有机质表面的无机质,形成有机保护膜,阻碍胶体颗粒间的结合,而对胶体的保护
作用会导致混凝剂投量大幅度提高,水的处理成本增加。且由于天然有机物在水中含量较
高(mg/L 数量级),会与加入的水处理药剂(如消毒剂 Cl2、03 等)作用,转化为有害的有机
物或中间产物。

  

1.3

  消毒副产物

  

20 世纪 60 年代起,人们逐渐发现,用氯消毒的同时氯与水中某些有机和无机成分反应,

生成一系列卤代有机副产物,其中大部分对人体健康构成潜在的威胁。特别是传统的预氯
化工艺,高浓度的氯与原水中较高浓度的有机污染物直接反应,生成的氯化副产物的浓