摘要:介紹了飲用水中致嗅味物質(zhì)的種類(lèi)及來(lái)源，概括了國(guó)內(nèi)外對(duì)飲用水中嗅味控制技術(shù)的研究進(jìn)展，總結(jié)了氧化預(yù)處理、吸附預(yù)處理、生物處理等技術(shù)法對(duì)飲用水嗅味的去除效果，對(duì)今后自來(lái)水廠(chǎng)生產(chǎn)飲用水的工藝改進(jìn)具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:飲用水，嗅味，研究進(jìn)展，生物處理法

由于地表水水源已受到不同程度的污染，水中污染物成分越來(lái)越復(fù)雜，尤其是水體的有機(jī)污染和富營(yíng)養(yǎng)化使水源水出現(xiàn)了嗅味。據(jù)了解，某些自來(lái)水廠(chǎng)生產(chǎn)的飲用水中也發(fā)現(xiàn)了不同程度的嗅味問(wèn)題，導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)自來(lái)水水質(zhì)的投訴不斷增多。這證實(shí)了目前國(guó)內(nèi)許多水廠(chǎng)采用的凈水工藝已經(jīng)難以去除使自來(lái)水產(chǎn)生嗅味的物質(zhì)，除此，突發(fā)的水質(zhì)災(zāi)害也給飲用水的水質(zhì)安全造成隱患，威脅著人類(lèi)的飲水健康。.在這種背景下，基于常規(guī)處理工藝基礎(chǔ)上研究的各種預(yù)處理技術(shù)和深度處理技術(shù)得到了快速發(fā)展和應(yīng)用，這些技術(shù)及組合工藝在解決飲用水嗅味問(wèn)題的同時(shí)，也進(jìn)一步提高了飲用水的水質(zhì)安全性和生物穩(wěn)定性，因而在國(guó)內(nèi)外得到了眾多學(xué)者的關(guān)注，成為研究的熱點(diǎn)。

1飲用水中的致嗅味物質(zhì)及其來(lái)源

1.1致嗅物質(zhì)

水中嗅味主要來(lái)源于藻類(lèi)和其他水生動(dòng)植物的代謝產(chǎn)物或分解產(chǎn)物，以及水中的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。水中致嗅有機(jī)物及生物污染物在消毒劑的作用下發(fā)生生物化學(xué)作用而產(chǎn)生。使飲用水產(chǎn)生異嗅的物質(zhì)，在水中的含量一般在PPb即ug/L級(jí)�，F(xiàn)在已經(jīng)查明富營(yíng)養(yǎng)化水體中產(chǎn)生嗅味的物質(zhì)有十余種，主要有2-甲基異茨醇，土臭素，2-異丁基-3-甲氧基毗臻，2-異丙基-3-甲氧基毗嗦，2，4，6-三氯茵香醚和三甲基胺。這幾種化合物的嗅閡值極小，均以雌幾計(jì)。

1.2致嗅物質(zhì)的來(lái)源分析

地表水源中，湖泊和水庫(kù)發(fā)生異嗅的原因主要是藻類(lèi)和放線(xiàn)菌的生長(zhǎng)。放線(xiàn)菌產(chǎn)生異嗅的原因是在其新陳代謝過(guò)程中分泌上臭素和2一甲基異羨醇。藻類(lèi)同樣是由于新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的發(fā)臭物使水體產(chǎn)生異嗅。幾乎水中所有的浮游性藻類(lèi)都能產(chǎn)生異嗅物，如藍(lán)藻、硅藻、綠藻、金藻、渦鞭藻等。藍(lán)藻是主要的發(fā)嗅藻類(lèi)之一，引起的異嗅也較強(qiáng)烈，它在水體中極易大量繁殖。藍(lán)藻培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)有土臭素和2一甲基異羨醇成分。

近年來(lái)在給水管網(wǎng)的“二次污染”研究中發(fā)現(xiàn)，由于管網(wǎng)中物理化學(xué)和生物化學(xué)的原因而使用戶(hù)水出現(xiàn)異味問(wèn)題，這是由于管網(wǎng)水中有機(jī)營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的存在造成細(xì)菌的再生長(zhǎng)，并在管壁形成生物膜。如果水中營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)較多使細(xì)菌生長(zhǎng)旺盛，管壁生物膜較多，老化的細(xì)菌膜和死亡的細(xì)菌分解就會(huì)使用戶(hù)水發(fā)生異嗅味。在高層水箱中由于“二次污染”或者清洗不夠，細(xì)菌和藻類(lèi)微生物生長(zhǎng)也會(huì)使飲用水出現(xiàn)異味。

2飲用水嗅味控制技術(shù)研究進(jìn)展

2.1氧化預(yù)處理技術(shù)

用于去除嗅味的氧化劑主要有氯氣、二氧化氯、臭氧、高錳酸鉀和過(guò)氧化氫等。比較起來(lái)，臭氧是一種較為有效的除嗅劑，相關(guān)研究和應(yīng)用也較多。

馬軍、李學(xué)艷等比較了幾種常見(jiàn)氧化劑對(duì)飲用水致嗅物質(zhì)2-MIB的氧化去除效果。結(jié)果表明:當(dāng)氧化時(shí)間為3h時(shí)，KMnO4，NaCIO2對(duì)水中MIB的去除效果均較差，氧化時(shí)間達(dá)到24h時(shí)效果也并沒(méi)有明顯增加，去除率最高在20%一35%之間。而臭氧卻能有效地氧化MIB，在中性及偏堿性條件下對(duì)M出的去除較好，shan之內(nèi)達(dá)90%以上;在偏酸性條件下對(duì)MIB的去除率降低到60%。他們考察了PH對(duì)臭氧氧化去除MIB的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)州在7.0一10，0條件下，隨著州值增加MIB去除率增加，但當(dāng)pH達(dá)到10.0左右時(shí)，MIB的去除率反而下降;實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明MIB的去除效果隨著自由基捕獲劑(重碳酸鹽和叔丁醇)的濃度增加而明顯地降低，說(shuō)明臭氧氧化去除水中MIB主要遵循自由基作用機(jī)理。臭氧對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體產(chǎn)生的天然嗅味進(jìn)行預(yù)氧化時(shí)，可有效地去除異嗅物質(zhì)MIB。，但也有報(bào)道指出臭氧在去除由G暇1llin和2一MIB等致嗅物質(zhì)產(chǎn)生霉臭的同時(shí)，會(huì)生成新的引起異味的化合物，產(chǎn)生果味、甜味等異味，還有些未知的非極性物質(zhì)。一些試驗(yàn)證明，富里酸是臭氧化水中產(chǎn)生異味的前體物。

2.2吸附預(yù)處理技術(shù)

活性炭是去除水嗅味較為有效的吸附劑，李偉光、李大鵬等進(jìn)行了粉末活性炭(PA(二)去除飲用水中嗅味的試驗(yàn)，結(jié)果表明R嘆二可有效地控制藻類(lèi)季節(jié)性繁殖引起的水體嗅味。在原水嗅閉值較大(90)時(shí)投加40叫幾的1從C和嗅閉值較小(30)時(shí)投加20mg的PAC后，出水無(wú)異嗅、異味。研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)水嗅閡值有所變化，某一投量下的活性炭除嗅率基本保持不變。粉末活性炭的建設(shè)與管理費(fèi)用低，但作業(yè)條件差、操作麻煩、不能再生利用，一般用于短期的間歇除嗅味處理且投加量不高時(shí)。

粒狀活性炭裝置通常置于砂濾池之后，以減輕活性炭濾池的負(fù)荷。1930年第一個(gè)使用活性炭濾池除嗅的水廠(chǎng)建于美國(guó)費(fèi)城，目前世界上已有成百個(gè)用粒狀活性炭過(guò)濾的水廠(chǎng)正在運(yùn)行。出于經(jīng)濟(jì)的考慮，粒狀活性炭是一個(gè)更合理的選擇。有時(shí)單純用粒狀活性炭過(guò)濾不能充分除嗅，可與其他方法聯(lián)合使用，如臭氧一活性炭、生物處理等。

2.3生物處理技術(shù)

臭氧氧化和活性炭吸附具有較好的除嗅效果，但運(yùn)行費(fèi)用較高，而生物處理在這方面具有一定優(yōu)勢(shì)。飲用水的生物處理在歐洲應(yīng)用較普遍，我國(guó)正處在推廣應(yīng)用階段。生物處理大多采用生物膜法，其形式主要是生物濾池。有機(jī)物和氨的生物氧化，可以降低配水系統(tǒng)中使微生物繁殖的有效基質(zhì)，減少嗅味，降低形成氯化有機(jī)物的前體物，另外可以延長(zhǎng)后續(xù)過(guò)濾和活性炭吸附等物化處理的使用周期和容量。生物處理后的微生物、顆粒物和微生物代謝物等都可以通過(guò)后續(xù)處理加以控制。

2.4膜濾法

超濾能去除大部分大分子天然有機(jī)物，因此可去除水中部分大分子量嗅味物質(zhì)，而對(duì)中、小分子有機(jī)物，尤其是微量有機(jī)物的去除效果較差。由于土臭素和2一MIB的相對(duì)分子質(zhì)量小，僅為182和168，所以超濾難以去除這兩種致嗅物質(zhì)。有研究表明NaCI截留率55%的NF膜可去除土臭素80%，而截留率92%的NF膜可去除土臭素99%以上。

2.5聯(lián)合法

采用聯(lián)合法對(duì)水中的致嗅物質(zhì)進(jìn)行去除，同時(shí)為滿(mǎn)足新的“城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”提供了有效途徑。

過(guò)氧化氫一臭氧高級(jí)氧化工藝可以提高氧化能力，節(jié)省臭氧投加量。美國(guó)南加利弗尼亞某城市用此工藝控制水臭，試驗(yàn)表明:對(duì)(沁習(xí)11in和2一MIB的去除率要求為80%一90%時(shí)，若單純用臭氧處理，投加量為41ng幾;而采用過(guò)氧化氫一臭氧工藝，過(guò)氧化氫與臭氧的比值為02時(shí)，臭氧投加量?jī)H需Zmg幾，節(jié)省50%。吳德好研究高錳酸鉀和粉末活性炭聯(lián)用處理有土腥味和霉?fàn)�味的原水，lmg幾的高錳酸鉀和10mg幾的粉末活性炭投加量去除率平均可以達(dá)到92%以上。濾后水的G已〕slllin和MIB含量均低于其嗅闌濃度。

臭氧一活性炭聯(lián)用可以克服單獨(dú)使用臭氧或顆粒活性炭除嗅的不足，提高除嗅效率，延長(zhǎng)活性炭的使用周期。生物處理與活性炭吸附并用亦可節(jié)省投藥量，延長(zhǎng)活性炭的使用周期，提高除嗅效果。據(jù)日本霞浦水廠(chǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，采用此法比單用活性炭吸附可節(jié)省投氯量30%一50%，活性炭過(guò)濾周期由24h增加至48h，且除嗅效果顯著，接近100%。

王代平、胡海修等進(jìn)一步研究了預(yù)臭氧~生物活性炭工藝(原水~預(yù)臭氧~混凝~沉淀~煤濾柱、炭濾柱~出水)和臭氧~生物活性炭工藝(原水~混凝~沉淀~煤濾柱一臭氧~炭濾柱~出水)處理含嗅味水的對(duì)比性試驗(yàn)，結(jié)果表明兩工藝對(duì)致嗅味物質(zhì)2-MIB的總?cè)コ史謩e為9888%，95.39%，其中臭氧單元的去除率分別為82.37%，5283%;對(duì)。敷扣lin的總?cè)コ史謩e99.66%，100%，臭氧單元的去除率分別為8482%，3589%。臭氧氧化2一MIB，G即nlin效果明顯，兩工藝中炭濾出水都滿(mǎn)足2-MIB濃度不大于4mg/l的要求。

3結(jié)語(yǔ)

研究水中致嗅味物質(zhì)及其處理方法目前顯得非常實(shí)際而重要。從研究趨勢(shì)看，以臭氧一活性炭為主的聯(lián)合法會(huì)成為應(yīng)用主流。新的GB5749一2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，在保護(hù)水體環(huán)境的同時(shí)，必須與時(shí)俱進(jìn)地對(duì)現(xiàn)有水廠(chǎng)工藝進(jìn)行合理改造，以期適應(yīng)復(fù)雜多變的水源水質(zhì)狀況，使水廠(chǎng)的出水水質(zhì)滿(mǎn)足相應(yīng)的指標(biāo)要求。

參考文獻(xiàn):
[1]王代平預(yù)幾一BAC工藝深度處理飲用水試驗(yàn)研究(碩士論文)[D].重慶:后勤工程學(xué)院，2007.
[2]許保玖.給水處理理論「M〕.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000.67一70.

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