净水工艺对可生物降解有机物的去除机制与规律

摘要：饮用水中可生物降解有机物的去除和生物稳定性的研究是近年来水处理领域的研究
热点。本文分析了饮用水中可生物降解有机物的特性，系统论述了净水工艺对可生物降解有
机物的去除机制与规律，并就制备生物稳定性饮用水的工艺进行了探讨，提出组合工艺是
去除可生物降解有机物、制备生物稳定水的有效途径。
　　关键词：饮用水

  可生物降解有机物  净水工艺  生物稳定性 

　　有机污染物造成的饮用水水质恶化是当前水处理界普遍关注的问题。有机物中的

“三致”

及

“三致”前体物质、毒性物质，将直接或间接地威胁人体健康；而上世纪 80 年代中期以来，

饮用水中的可生物降解有机物引起的管网中细菌再生长，对给水管网和管网水质产生危害
逐渐成为新的研究热点。

 

　　

 当出厂水中含有了一定量的有机物，细菌将附着于管网管壁，利用水中营养基质生长

而形成生物膜，诱发管壁腐蚀和结垢；生物膜的老化脱落会引起用户水质恶化，色度和浊
度上升，造成二次污染；管壁结垢和腐蚀会降低管网的输水能力，二级泵站动力消耗增加
甚至引起爆管等；而生物膜与管网水中病源微生物的滋生还会对饮用者的健康构成直接的
威胁

 [1,2]。因此作为营养基质的有机物存在于给水管网中，将给管网和管网水质带来严重

影响，应加以控制。

 

1 饮用水中的可生物降解有机物 
1.1 饮用水中有机物的分类 
　　

 饮用水中有机物种类繁多，如作为上海饮用水第二水源地的黄浦江中测出的有机物即

达

700 种之多 [3]，这些有机物的形态、结构、大小和性质千差万别，要分别测定每种有机物

几乎是不可能的。目前一般以水中的总有机碳（

TOC）作为总有机物含量的替代参数；以溶

解态有机碳（

DOC）代表水中溶解性有机物的含量；DOC 中可被细菌利用的部分为生物可

降解溶解性有机碳（

BDOC）；而 BDOC 中能被细菌直接合成细胞体的部分则被称为可同

化有机碳（

AOC）。BDOC 和 AOC 与异养细菌在给水管道中的生长密切相关，因而已成为

可生物降解有机物对管网水质危害影响研究的重点和主要指标。并且它们也是衡量水中可生
物降解有机物既有联系又有分别的两个指标：

AOC 是有机物中最易被细菌吸收，直接同化

成细菌体的部分，是

BDOC 的一部分；BDOC 是水中细菌和其他微生物新陈代谢的物质和

能量的来源，包括其同化作用和异化作用的消耗。它们的含量越低，细菌越不易生长繁殖。

 

1.2 饮用水生物稳定性 
　　

 饮用水生物稳定性是指饮用水中可生物降解有机物支持异养细菌生长的潜力，即当有

机物成为异养细菌生长的限制因素时，水中有机营养基质支持细菌生长的最大可能性。饮用
水生物稳定性高，则表明水中细菌生长所需的有机营养物含量低，细菌不易在其中生长。
　　

 管网水为贫营养环境，其中生长的细菌大多数是以有机物为营养基质的异养菌。影响

细菌在给水管网中生长的最主要因素有余氯、可生物降解有机物和温度

[4]。一般情况水温大

于

15

℃时异养菌才适宜生长，但水温很难人为控制。出厂水通过加氯消毒并保持管网内一

定的余氯含量是目前普遍采用的消毒方法，但研究证实加氯只能在一定程度上控制细菌生
长，并不能杜绝细菌生长；并且加氯量增加后，消毒副产物的量将大大增加，降低了饮用