微污染水庫原水的消毒副產(chǎn)物控制

張華軍，李梓楠，高海燕，李 梅,*，姚晴晴，談 巍

(1. 上海南匯自來水有限公司，上海 201300；2. 復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，上海 200433)

自來水的消毒處理工藝，最大的問題就是消毒過程中一些有機(jī)物與消毒劑反應(yīng)生成的消毒副產(chǎn)物(disinfection by-products，DBPs)。氯由于成本低、持續(xù)消毒能力強(qiáng)而被廣泛用于水體的消毒，但是氯可以與水中的天然有機(jī)物(natural organic matter，NOM)發(fā)生反應(yīng)生成鹵化副產(chǎn)物，如三鹵甲烷(trihalomethanes，THMs)。隨著對消毒副產(chǎn)物對健康影響研究的逐漸深入，人們發(fā)現(xiàn)部分消毒副產(chǎn)物會在人體內(nèi)富集進(jìn)而誘發(fā)癌癥或其他慢性疾病[1-2]。因此，美國環(huán)境保護(hù)署(USEPA)和世界衛(wèi)生組織(WHO)分別于1998年和2004年制定了新的飲用水中消毒副產(chǎn)物濃度限值。

我國于2006年底，完成了對1985年版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的修訂工作，并于2007年7月1日起全面實(shí)施新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)，其中，消毒副產(chǎn)物指標(biāo)三氯甲烷和四氯化碳濃度限值分別為0.06 mg/L和0.002 mg/L。上海作為國際化大都市，要求在現(xiàn)有國標(biāo)基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高地方水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，建立了《上海市飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/T 1091—2018)。上海市地標(biāo)新增部分消毒副產(chǎn)物的非常規(guī)指標(biāo)，如一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷、THMs(總量)等。

上海市南匯自來水廠離原水供應(yīng)點(diǎn)青草沙水庫約60 km，為控制微生物在輸水管道中的生長，原水加氯處理后再經(jīng)長距離運(yùn)輸?shù)侥蠀R自來水廠時，可檢測出一定濃度的消毒副產(chǎn)物。盡管目前出廠水的消毒副產(chǎn)物濃度一般達(dá)到0.2～0.45 mg/L，符合國標(biāo)出廠水要求，但即將實(shí)施的上海市新地標(biāo)的要求為0.5 mg/L，南匯自來水廠在夏季等用水高峰期時存在消毒副產(chǎn)物指標(biāo)超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，亟需開展水廠消毒副產(chǎn)物控制研究，為水廠滿足即將實(shí)施的上海市水質(zhì)新地標(biāo)提供技術(shù)支撐。

1 消毒副產(chǎn)物控制研究國內(nèi)外現(xiàn)狀

1.1 消毒副產(chǎn)物的主要種類和危害

飲用水中已確定的DBPs有數(shù)百種，按照其占比可簡單分為3類：THMs、鹵代乙酸(haloacetic acids，HAAs)和鹵代乙腈(haloacetonitriles，HANs)。常見的THMs主要有三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和三溴甲烷，我國絕大多數(shù)自來水廠采用氯消毒并且存在過量加氯的情況，因此，三氯甲烷為THMs的主體[3]。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)飲用水中的THMs濃度超過75 μg/L，相較于飲用時間低于10年的用戶，飲用時間超過35年的男性結(jié)腸癌發(fā)病概率大大增加，對于女性將會增加其早期流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)[4]；同時，THMs能增加人體淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓細(xì)胞姐妹染色單體以及大鼠骨髓細(xì)胞系染色體畸變率[5-6]。

1.2 影響消毒副產(chǎn)物生成的因素

消毒副產(chǎn)物的形成是一個多因素影響的復(fù)雜過程，影響飲用水中DBPs生成的因素較多，主要包括源水中天然有機(jī)物的種類和濃度、加氯量、消毒程序、氯接觸時間等消毒工藝及源水的pH值和水溫等[7-11]。研究發(fā)現(xiàn)，NOM的存在是氯化消毒后產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的主要原因，降低飲用水中DBPs的重點(diǎn)在于對消毒前驅(qū)物質(zhì)的控制，特別是腐植質(zhì)等天然有機(jī)污染物的控制[12-13]。

反應(yīng)時間和消毒劑量是影響消毒副產(chǎn)物的主要工藝參數(shù)之一。研究顯示，消毒副產(chǎn)物的生成與反應(yīng)時間和添加量成正比[14-15]。絮凝過程可去除原水中部分有機(jī)物，因此，絮凝后再消毒，副產(chǎn)物的生成量減少。但由于剩余消毒劑和管網(wǎng)水中的有機(jī)物反應(yīng)，消毒副產(chǎn)物在管網(wǎng)中會持續(xù)生成，當(dāng)水廠出水余氯控制在0.4～2.8 mg/L時，THMs的生成量會增加50%～100%[16-17]。

1.3 消毒副產(chǎn)物的控制方法

消毒副產(chǎn)物的形成機(jī)理主要是水中有機(jī)物與氯產(chǎn)生反應(yīng)生成的氯代烴物質(zhì)。因此，DBPs控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于兩方面：一是降低進(jìn)水中有機(jī)物，從而控制消毒副產(chǎn)物；二是控制加氯量和反應(yīng)時間，從而降低消毒副產(chǎn)物的生成。

含氯消毒副產(chǎn)物的生成主要是在消毒過程中水中的有機(jī)物與含氯消毒劑如次氯酸鈉發(fā)生反應(yīng)。成嘉蕾等[18]在氯消毒試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，將加氯點(diǎn)推后和改變前后加氯量的投加比例均可以有效降低消毒副產(chǎn)物的生成，短時游離氯后再轉(zhuǎn)為氯胺的順序氯化消毒工藝也可以有效地控制消毒副產(chǎn)物的生成。此外，研究發(fā)現(xiàn)，多點(diǎn)加氯的消毒副產(chǎn)物生成量明顯低于單點(diǎn)一次投加，預(yù)加氯+濾前加氯+清水池順序氯化消毒工藝，在有預(yù)加氯和清水池加氯的情況下，仍然比相同劑量的清水池氯消毒工藝減少了21.7%的THMs和27.3%的HAAs[19]。

化學(xué)氧化法是向水中投加臭氧、高錳酸鉀等氧化劑，用于處理水中的微生物，在消毒過程中不會產(chǎn)生含氯消毒副產(chǎn)物，同時還可以降低水體中的消毒副產(chǎn)物前體物，因此，后續(xù)的氯消毒過程中生成的含氯消毒副產(chǎn)物量可大幅降低。目前對于臭氧和高錳酸鉀氧化劑的研究發(fā)現(xiàn)，臭氧氧化法適合原水中藻類和微生物含量較低的水體，而在高藻類和微生物含量的水體中，高錳酸鉀氧化法更加合適[20]。

吸附法是將高效吸附劑，如活性炭投加進(jìn)原水中，由于其具有巨大的比表面積和吸附容量，可以對水中與消毒副產(chǎn)物生成相關(guān)的有機(jī)物進(jìn)行吸附，從而降低消毒副產(chǎn)物的生成量。苗雨等[21]研究活性炭吸附控制消毒副產(chǎn)物，當(dāng)投加粉末活性炭的濃度為20 mg/L，吸附時間為10～30 min，聚合氯化鋁對藻類的胞內(nèi)有機(jī)物(IOM)和胞外有機(jī)物(EOM)中的THMs投加量的最高去除率為26.6%和35.8%，去除效果明顯。

根據(jù)南匯水廠的工藝情況和特點(diǎn)，本研究主要考察在不改變工藝的情況下，利用吸附劑強(qiáng)化混凝、改變加氯方式以及控制水溫條件(夏天光照強(qiáng)氣溫高)，場內(nèi)沉淀池內(nèi)可能消耗部分氯，控制THMs的有效性，為實(shí)際生產(chǎn)中有效控制消毒副產(chǎn)物提供技術(shù)支撐。

2 試驗(yàn)內(nèi)容與技術(shù)路線

2.1 試驗(yàn)內(nèi)容

取用上海市南匯自來水廠原水(渾濁度約為10 NTU)，因原水輸送距離較長，為避免微生物在管道內(nèi)的滋生，原水中預(yù)加氯后進(jìn)廠原水的消毒副產(chǎn)物中THMs的濃度一般為0.1～0.2 mg/L，藻類高發(fā)期可達(dá)0.3 mg/L。因水廠工藝構(gòu)筑物已經(jīng)確定，因此，本研究中僅考察添加吸附劑強(qiáng)化混凝和改變加氯方式對控制出廠水中DBPs的去除效果。吸附劑采用粉末活性炭，加氯采用多點(diǎn)加氯，同時考察溫度條件對原水中DBPs去除效果的影響。

粉末活性炭試驗(yàn)：取該廠原水(水溫為18.5 ℃)，分別投加15、20 mg/L粉末活性炭(上?；钚蕴繌S)與聚合氯化鋁45 mg/L(參考生產(chǎn)工藝取值)，反應(yīng)30 min后沉淀90 min，然后取上清液進(jìn)行分析。

多點(diǎn)加氯試驗(yàn)：在水溫17 ℃，聚合氯化鋁45 mg/L條件下，投加不同劑量次氯酸鈉，反應(yīng)30 min后沉淀90 min，然后取上清液測定各項(xiàng)指標(biāo)，再投加1.0 mg/L次氯酸鈉模擬二次加氯的工況條件，混合15 min后再測定各項(xiàng)指標(biāo)。

水溫試驗(yàn)：分別設(shè)定水溫為10、15、20、25、30 ℃，單純投加次氯酸鈉，混凝劑投加量為45 mg/L，混凝時間為30 min，沉淀時間為90 min，取上清液檢測各項(xiàng)指標(biāo)。

生產(chǎn)線試驗(yàn)：在5月5日和5月27日，分別在惠南水廠生產(chǎn)線上投加20 mg/L和10 mg/L的粉末活性炭，生產(chǎn)線的前加氯量為1.5 mg/L，反應(yīng)后分別在沉淀池、濾池和出廠口取水樣進(jìn)行檢測。

2.2 儀器與分析方法

試驗(yàn)儀器及檢測方法如表1所示。

表1 試驗(yàn)儀器及檢測方法Tab.1 Experimental Instruments and Detection Methods

2.3 研究的技術(shù)路線

技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 研究的技術(shù)路線Fig.1 Technology Roadmap

3 結(jié)果與討論

3.1 粉末活性炭控制消毒副產(chǎn)物的去除效果

3.1.1 粉末活性炭對消毒副產(chǎn)物的控制

活性炭由于其具有結(jié)構(gòu)多孔、比表面積大等特點(diǎn)，被廣泛用于水處理中吸附和過濾水中的雜質(zhì)，美國環(huán)保部(USEPA)將活性炭吸附列為去除水中有機(jī)物的最佳處理工藝之一[22]。根據(jù)文獻(xiàn)，本研究考察了不同次氯酸鈉投加量(0～3 mg/L)條件下15、20 mg/L粉末活性炭濃度對消毒副產(chǎn)物生成量的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖2～圖3所示(其中CK為原水)。

圖2 粉末活性炭對原水UV254的去除效果Fig.2 Effect of PAC on UV254 Removal in Raw Water

圖3 粉末活性炭投加量對THMs的生成的影響Fig.3 Effect of Dosage of PAC on the Formation of THMs

由圖2可知，15、20 mg/L的粉末活性炭對UV254的去除率較高，均超過了50%，投加粉碳后，出水中THMs的控制效果明顯，即使加氯量達(dá)到3 mg/L，出水中的THMs也不超過0.15 mg/L。比較之前僅投加混凝劑的試驗(yàn)組，投加15 mg/L粉末活性炭最高可以降低約60%的THMs。由此可知，粉末活性炭對THMs的降低有顯著效果，可作為水廠控制THMs的有效途徑和方法。

3.1.2 粉末活性炭控制消毒副產(chǎn)物的機(jī)理分析

為了闡明粉末活性炭對THMs的控制機(jī)理，本試驗(yàn)通過對處理前后的水樣進(jìn)行了三維熒光檢測，試驗(yàn)結(jié)果如圖4～圖8所示。

圖4 原水Fig.4 Raw Water

圖5 15 mg/L粉末活性炭Fig.5 PAC Concentration of 15 mg/L

圖6 25 mg/L粉末活性炭Fig.6 PAC Concentration of 25 mg/L

圖7 45 mg/L 聚合氯化鋁Fig.7 Polyaluminium Chloride Concentration of 45 mg/L

圖8 30 mg/L粉末活性炭+45 mg/L 聚合氯化鋁Fig.8 30 mg/L PAC + 45 mg/L Polyaluminium Chloride

圖4為原水的水樣的熒光分析圖，圖中熒光峰A(以下稱A)為分子量較小的類腐植酸和類富里酸類物質(zhì)，熒光峰B(以下稱B)為分子量較大的腐植酸類物質(zhì)，熒光峰C(以下稱C)為溶解性微生物產(chǎn)物類物質(zhì)、蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸類物質(zhì)。在原水中分別投加15 mg/L和25 mg/L粉末活性炭后，如圖5～圖6所示，峰A、B消失，峰C無明顯變化，可知粉末活性炭可以吸附部分腐植酸、類腐植酸和類富里酸類物質(zhì)，但對類蛋白類物質(zhì)的去除無明顯效果。同時，粉末活性炭的投加量大于15 mg/L時，投加量的增加對處理效果無顯著影響。

在原水中添加45 mg/L的聚合氯化鋁后，如圖7所示，峰A消失，峰B、C無明顯變化?？芍酆下然X的混凝作用主要去除類腐植酸和類富里酸類物質(zhì)，但對水體中與腐植酸相關(guān)物質(zhì)和類蛋白類物質(zhì)的去除作用較弱。當(dāng)混凝劑與活性炭同時投加時，如圖8所示，混凝劑在攪拌形成絮凝體的過程中會除去部分活性炭，削弱了粉末活性炭吸附分子量較大的腐植酸類物質(zhì)的效果。因此，建議水廠中使用粉末活性炭時，應(yīng)該預(yù)先投加粉末活性炭后，再進(jìn)行絮凝反應(yīng)。

3.2 多點(diǎn)加氯對消毒副產(chǎn)物的控制

本燒杯在水溫17 ℃，混凝劑投加量45 mg/L的條件下，投加不同劑量次氯酸鈉，反應(yīng)30 min，并沉淀90 min后測定各項(xiàng)指標(biāo)，然后取上清液，再投加1.0 mg/L次氯酸鈉模擬二次加氯，混合15 min后再測定各項(xiàng)指標(biāo)，考察多點(diǎn)加氯對消毒副產(chǎn)物的控制效果。本試驗(yàn)結(jié)果如圖9～圖12所示。

圖9 不同加氯量消毒過程中余氯Fig.9 Residual Chlorine in the Process of Disinfection with Different Chlorine Dosage

圖10 不同加氯量下UV254的變化Fig.10 Variation of UV254 under Different Chlorine Dosage

圖11 不同加氯量下THMs的變化Fig.11 Variation of THMs under Different Chlorine Dosage

由圖9～圖10可知，二次加氯后出水中余氯含量較顯著而UV254指標(biāo)呈逐漸下降，在隨后的二次加氯中，UV254指標(biāo)也是逐漸下降，說明氯的氧化作用對去除水中UV254起到了一定的效果。

由圖11可知，消毒副產(chǎn)物指標(biāo)THMs隨加氯量上升而增加，二次加氯后，消毒副產(chǎn)物含量再次上升，特別是首次投加1.5 mg/L以下的試驗(yàn)組，消毒副產(chǎn)物出現(xiàn)了明顯的上升，2.0 mg/L以上的消毒副產(chǎn)物上升不明顯。根據(jù)文獻(xiàn)資料顯示，小分子有機(jī)物是生成消毒副產(chǎn)物的主要前驅(qū)物，對比UV254和消毒副產(chǎn)物的熒光分析，可以推測氯的氧化作用可能降解了部分大分子有機(jī)物，而對1 kDa以下的小分子有機(jī)物的去除效果不明[23]。因此，雖然UV254隨著加氯量的升高而下降，顯示有機(jī)物得到了氧化分解，但消毒副產(chǎn)物總量隨著加氯量的上升而增加。消毒副產(chǎn)物的生成與加氯總量有著密切關(guān)系，前后兩次加氯總量2.0 mg/L的情況下與前加氯2.0 mg/L產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物總量幾乎相同。本研究說明，多點(diǎn)加氯時，在加氯總量一致的情況下，并不能削減出水中THMs的總量。

圖12是THMs不同分量的濃度情況，在生成的THMs的4個分量中，三氯甲烷占比最大，三溴甲烷基本檢測不出，因此，控制三氯甲烷的生成是控制THMs的關(guān)鍵。

圖12 加氯量對THMs各分量的影響Fig.12 Effect of Chlorine Dosage Components of THMs

為揭示多點(diǎn)加氯對消毒副產(chǎn)物量影響的機(jī)制，對上述水樣進(jìn)行熒光分析，試驗(yàn)結(jié)果如圖13～圖15所示。

圖13 45 mg/L 聚合氯化鋁 + 3 mg/L次氯酸鈉Fig.13 45 mg/L Polyaluminium Chloride + 3 mg/L Sodium Hypochlorite

圖14 45 mg/L 聚合氯化鋁 + 3 mg/L 次氯酸鈉，取上 清液再投加1 mg/L次氯酸鈉Fig.14 45 mg/L Polyaluminium Chloride + 3 mg/L Sodium Hypochlorite + 1 mg/L Sodium Hypochlorite (Secondary Chlorination of Supernatant)

圖15 45 mg/L 聚合氯化鋁 + 30 mg/L 粉炭 + 3 mg/L 次氯酸鈉，取上清液再投加1 mg/L次氯酸鈉Fig.15 45 mg/L Polyaluminium Chloride + 30 mg/L Powder Activated Carbon + 3 mg/L Sodium Hypochlorite + 1 mg/L Sodium Hypochlorite (Secondary Chlorination of Supernatant)

在水中添加聚合氯化鋁 45 mg/L后，再采用3 mg/L次氯酸鈉消毒，如圖7和圖13所示，峰B面積減小，峰A、C強(qiáng)度增加?？芍?，次氯酸鈉的氧化作用可分解水中的腐植酸類物質(zhì)使得峰B面積減小，同時水中的微生物細(xì)胞破裂，生成類腐植酸類物質(zhì)并且釋放出溶解性微生物產(chǎn)物、蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸等物質(zhì)。

如圖13、圖14所示，多次加氯使得峰A、B面積減小，峰C面積和強(qiáng)度均增加。再加氯過程中，次氯酸鈉主要與類腐植酸和類富里酸類物質(zhì)，以及腐植酸類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物中類蛋白類物質(zhì)增加。

如圖14、圖15所示，在添加粉末活性炭后，峰A、B基本消失，峰C面積和強(qiáng)度均大幅減弱。由此可知，粉末活性炭+聚合氯化鋁+次氯酸鈉工藝可去除大部分腐植酸，類腐植酸和類富里酸類物質(zhì)，次氯酸的投加使得剩余的腐植酸類物質(zhì)完全分解生成類蛋白類物質(zhì)。

通過上述試驗(yàn)可知，粉末活性炭和聚合氯化鋁聯(lián)合作用可以有效降低原水中有機(jī)物濃度，這也是粉末活性炭能夠削減消毒副產(chǎn)物的主要原因。

3.3 溫度變化對消毒副產(chǎn)物生產(chǎn)的影響

從過往水廠記錄數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，在不同環(huán)境溫度條件下，出廠水的消毒副產(chǎn)物濃度有所不同。文獻(xiàn)報(bào)道，溫度每升高10 ℃，THMs的生成速度就會增加一倍[24]。因此，試驗(yàn)分別考察水溫10、15、20、25、30 ℃條件下，原水經(jīng)混凝劑投加量為45 mg/L，混凝時間為30 min，沉淀時間為90 min，消毒后(加氯量為0～3.0 mg/L時)上清液中消毒副產(chǎn)物的變化情況。試驗(yàn)結(jié)果如圖16～圖19所示。

圖16 不同溫度條件下渾濁度的變化Fig.16 Changes in Turbidity under Different Temperatures

圖17 不同溫度條件下余氯的變化Fig.17 Changes in Residual Chlorine under Different Temperatures

圖18 不同溫度條件下有機(jī)物的變化Fig.18 Changes of Organic Matter under Different Temperatures

圖19 不同溫度條件下消毒副產(chǎn)物的生成變化Fig.19 Changes in the Formation of DBPs under Different Temperatures

由圖16可知，在10～30 ℃的試驗(yàn)溫度，混凝劑加入后水體渾濁度有明顯降低，去除率最高可達(dá)92.6%。次氯酸鈉的投加對出水渾濁度的降低無明顯影響，混凝劑在UV254的去除中起到主要作用，在次氯酸鈉的濃度為2.0 mg/L以內(nèi)時，使得UV254降低。當(dāng)消毒劑次氯酸鈉的量超過2.0 mg/L時，UV254呈上升趨勢，分析可能因次氯酸鈉在254 nm產(chǎn)生了吸光度引起。

由圖17可知，水溫變化對余氯量有明顯影響，當(dāng)溫度大于20 ℃時，同等消毒劑添加量條件下，溫度越高余氯量越低。

由圖18可知，水溫在25 ℃以下UV254的去除情況相似，但水溫達(dá)到30 ℃時，過高的溫度導(dǎo)致投加的次氯酸出現(xiàn)明顯分解，因此， 有機(jī)物的去除率有所降低。

在次氯酸鈉添加量為1.5 mg/L以內(nèi)時，溫度越高，消毒副產(chǎn)物的生成物量越低(圖19)。這可能與氯的揮發(fā)降低了與水中有機(jī)物的反應(yīng)效率，在水體溫度為10 ℃時消毒副產(chǎn)物的生成量最低。由此可知，控制溫度可以有效控制氯的添加總量(如給沉淀池加蓋等方式控制夏季水溫)。在夏季較高的氣溫條件下，氯的揮發(fā)量增大，需要加大氯的添加量，同時也增加了水中消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生量。因此，建議在夏季需要重點(diǎn)關(guān)注水中的消毒副產(chǎn)物的含量。

3.4 生產(chǎn)性試驗(yàn)

在前期粉末活性炭的小試試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)粉末活性炭對消毒副產(chǎn)物的去除具有明顯效果，因此，嘗試通過在實(shí)際生產(chǎn)線的沉淀池入口處添加粉末活性炭以控制消毒副產(chǎn)物的濃度?；钚蕴康奶砑恿糠謩e為10 mg/L和20 mg/L，次氯酸鈉的投加量為1.5 mg/L，試驗(yàn)結(jié)果如圖20～圖21所示。

圖20 不同粉末活性炭投加量對THMs生成的影響Fig.20 Effect of Different Amount of PAC in the Production Line on the Formation of THMs

圖21 不同粉末活性炭投加量對余氯量的影響Fig.21 Effect of Different Amount of PAC in the Production Line on the Formation of Residual Chlorine

圖20中，對比粉末活性炭投加量為10 mg/L與20 mg/L的生產(chǎn)線組，在前加氯量為1.5 mg/L的情況下，原出廠水的THMs的濃度為0.49 mg/L，在添加粉末活性炭后，出廠水中THMs均小于0.3 mg/L。20 mg/L試驗(yàn)組的相較于10 mg/L的試驗(yàn)組降低了26.9%，因此，通過增加粉末活性炭的投加量可以有效控制消毒副產(chǎn)物的生成。粉末活性炭基本在沉淀工藝中得到去除，對濾池出水的余氯基本無影響。

5 結(jié)論與建議

本研究以南匯自來水廠原水為處理對象，考察了活性炭吸附、多點(diǎn)加氯以及不同溫度等對消毒副產(chǎn)物控制的影響，研究得到以下結(jié)論。

(1)投加粉末活性炭可增加原水中有機(jī)物的去除率，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，活性炭濃度越高，去除率越高；投加粉碳15～20 mg/L后，THMs的控制效果明顯，即使加氯量達(dá)到3 mg/L，THMs也不超過0.15 mg/L，是適合水廠控制THMs的便捷方法。

(2)通過多點(diǎn)加氯，可以有效降低前期加氯造成的消毒副產(chǎn)物生成量，讓混凝劑與水中的前體物充分反應(yīng)去除，再通過二次加氯保證消毒質(zhì)量。另外，多點(diǎn)加氯時，在加氯總量一致的情況下，并不能削減出水中THMs的總量。

(3)水溫變化對余氯量有明顯影響，當(dāng)溫度大于20 ℃時，同等消毒劑添加量條件下，溫度越高余氯量越低。在次氯酸鈉添加量為1.5 mg/L以內(nèi)時，溫度越高，消毒副產(chǎn)物的生成物量越低，這可能與氯的揮發(fā)降低了水中有機(jī)物的反應(yīng)效率有關(guān)，在水體溫度為10 ℃時消毒副產(chǎn)物的生成量最低。

(4)消毒過程中水中的DBPs各組分含量均符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)限值，其中三氯甲烷含量最高，最大可達(dá)10.3 μg/L，其次是一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷，濃度達(dá)到了5.25 μg/L和1.58 μg/L，但三溴甲烷基本檢測不出。因此，控制三氯甲烷的生成是控制THMs的關(guān)鍵。

本研究推薦采用添加粉末活性炭、控制水溫(夏天池子加蓋)的方法削減南匯自來水廠出水中THMs的總量。本研究為南匯自來水廠優(yōu)化控制水處理工藝，降低自來水中消毒副產(chǎn)物的量提供了技術(shù)支撐，也為其他相關(guān)自來水廠消毒副產(chǎn)物的控制提供了實(shí)操性的建議和技術(shù)依據(jù)。