臭氧生物活性炭工藝凈水效果綜述

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。

1 對(duì)國(guó)標(biāo)限制項(xiàng)的去除效果

1.1 綜合有機(jī)物指標(biāo)

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]。

1.2 消毒副產(chǎn)物及前體物

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%。可見(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。

1.3 臭味物質(zhì)

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?！渡铒嬘盟l(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(mǎn)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

1.4 重金屬

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。活性炭能吸附多種金屬離子，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。

1.5 農(nóng)藥

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 對(duì)新興污染物的去除效果

2.1 藥物和個(gè)人護(hù)理品

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(zhuān)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 內(nèi)分泌干擾物

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?；屎娃r(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(chēng)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?；钚蕴课绞菑娘嬘盟腥コ鼸DCs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]。

3 對(duì)有機(jī)物種類(lèi)及總量的去除效果

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。

4 結(jié)語(yǔ)

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)。