黄浦江原水中各类有机物在铝盐混凝过程中的去除效果

第28卷�第6期2009年��11月环�境�化�学ENVIRONMENTALCHEMISTRYVo.l28,No.6November2009�2008年12月25日收稿.�*高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20060251014)**通讯联系人,xbsun@ecust�edu�cn黄浦江原水中各类有机物在铝盐混凝过程中的去除效果*许雯佳�孙贤波**�张�蕾�刘勇弟(华东理工大学资源与环境工程学院,上海,200237)摘�要�通过XAD�8/XAD�4吸附树脂联用技术将黄浦江微污染原水中溶解性有机物分为疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质4类有机物,研究了铝盐混凝工艺对黄浦江水中4类有机物的去除效果.硫酸铝在最佳混凝条件下,即投加量为8mg�l-1(以Al计),pH=5�5时,水中的DOC和UV254的去除率分别达到23%和32%.有机物的亲疏水性对混凝工艺有较大影响,混凝法倾向于优先去除水中疏水性有机物,而疏水性有机物的酸碱性对混凝工艺没有明显影响,酸性和非酸类疏水物质均能被混凝工艺所去除.疏水酸是水中最主要的三氯甲烷类消毒副产物的前体物质,混凝工艺对于三氯甲烷类消毒副产物有良好的控制作用,总体减少了39%的生成量.而不同类的有机物之间,混凝工艺对消毒副产物控制效果不同,其中对疏水酸的控制三氯甲烷消毒副产物的效果最好,减少了63%的生成量,亲水物质的控制效果最差,三氯甲烷生成量仅减少了3%.疏水酸表现出比亲水物质更强的生物毒性,混凝工艺能明显降低原水的毒性.关键词�微污染原水,混凝,树脂分离,三氯甲烷,生物毒性.��天然有机物(NOM)是引起水体中主要色度和嗅味的物质.同时也是产生诸如三氯甲烷等对人体有害的消毒副产物的前体物质[1].因此当今水处理工艺的主要任务已经从过去单一的除浊和除异味转变为最大限度地降低三氯甲烷前体物质以及提高对天然有机物的去除效率.混凝作为水处理的重要组成单元,是去除溶解性天然有机物最为有效、方便、经济的工艺技术之一,美国环境保护总局(USE�PA)制定了控制消毒副产物(DBPs)的操作规范,推荐混凝作为最佳可行技术[2].目前有相当多关于混凝的研究,针对天然有机物总量或不同分子量有机物的去除效果以及去除机理研究[3].��本文主要针对以黄浦江水为代表的微污染原水,利用树脂分离技术将原水分离出4类有机物,分别为疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质和亲水物质,考察4类有机物各自在混凝过程中的去除效果,为深入了解混凝法对微污染原水中各类有机物的去除机理,优化混凝工艺奠定基础.1�实验部分1�1�实验方法��实验水样取自上海黄浦江吴泾江段,水样经0�45�m微孔滤膜过滤后存于4�冰箱备用.实验期间,原水水质波动范围如下:pH7�87�8�26,COD36�75mg�l-1,DOC4�62�9�80mg�l-1,UV2540�095�0�104cm-1,SUVA1�07�2�06l�m-1�mg-1.��混凝采用烧杯实验.混凝剂采用分析纯级硫酸铝.每次取水样200ml置于500ml烧杯中,加入混凝剂,快速搅拌(200r�min-1)1min,再慢速搅拌(30r�min-1)30min,最后沉降30min,采用虹吸方式取上清液,注意避免搅动沉降的絮体,再用0�45�m滤膜过滤分离,取滤液做进一步分析.采用0�1mol�l-1HCl和NaOH调节至所需pH值.��有机物分离方法:参照GongJL[4]的方法,采用XAD�8(罗门哈斯公司)和XAD�4(上海华震科技有限公司)大孔吸附树脂联用技术将水中溶解性有机物分为疏水酸,非酸疏水物质,弱疏水物质及亲水物质4类物质[5,6].1�2�测定指标及方法��紫外吸光度(UV254):调节pH值为2�0�0�1,用1cm光程石英比色皿中测254nm波长下的紫外�6期许雯佳等:黄浦江原水中各类有机物在铝盐混凝过程中的去除效果805�吸光度(尤尼柯(上海)仪器有限公司UV2802型紫外�可见分光光度计);溶解性有机碳(DOC):水样经0�45�m微孔滤膜过滤后TOC测定仪测定(德国元素分析系统公司liquiTOC测定仪);比紫外吸收值(SUVA):SUVA值是UV254与DOC的比值,其大小可以反映出水中有机物的某些特性,如腐殖化程度及不饱和双键或芳香环有机物相对含量的多少等;生物毒性:采用发光细菌法[7],菌种采用明亮发光杆菌T3小种(购自南京土壤研究所),使用ZnSO4作为参比毒物[8],调解水样的pH值至7�0�0�2,南京土壤研究所XY�2型生物毒性测定仪测定;三氯甲烷生成潜能(THMFP),间接代表了水中三氯甲烷前体物的多少,测定参照美国环保局标准方法[9];卤代活性:单位DOC所产生三氯甲烷的量称为该有机物的卤代活性,代表了该有机物与氯反应生成三氯甲烷的能