第九水厂原水致臭物质分析及其去除技术

=骥CITYANDTOWNWATERSUPPLY·水处理技术与设备·第九水厂原水致臭物质分析及其去除技术周大农(北京市自来水集团，北京100031)摘要：2005年秋，北京市民大量投诉自来水嗅味问题。利用GC／MS方法对第九水厂原水进行分析，发现主要致嗅物质为2-MIB，其浓度变化与水中蓝绿藻的变化有相关性，春秋两季是高发期；在MIB浓度大于50ng／L时，水厂原处理工艺难于把嗅味控制在嗅阈值内；试验采用粉末活性炭(PAC)预处理技术解决这个问题，通过试验确定了PAC类型，投加点，投加量和启动条件；在第九水厂应急处理中取得了很好效果，得到了市民认可。关键词：原水；嗅味物质；2-MIB；去除工艺；粉末炭；吸附技术；1．引言在2002年和2005年秋季，嗅味问题两度成为北京市民对自来水的投诉热点。虽然嗅味对饮用水安全的影响尚不十分明晰，但却是用户判断水质好坏最敏感的一个标准。2002年秋季发现，作为北京第九水厂主要水源的密云水库出现了“水华”现象。当时北京自来水企业主要是采用感观判断方法对嗅味进行分级判别，通过在原水投加高锰酸钾预氧化的技术解决了问题。在2005年秋季再度接到大量市民投诉时，利用预加氯和高锰酸钾处理都没有取得良好效果，最后采用粉末活性炭(PAC)吸附预处理技术进行应急处理，明显改善了出厂水水质。为了深入研究水源致嗅原因，掌握嗅味物质定性和定量分析方法，为采取科学合理的嗅味去除技术提供依据，北京市自来水集团与中科院生态环境研究中心合作共同开展了专题调查研究。通过长期对水源监测分析，判定原水中主要致嗅物质是2一甲基异嵌醇(2-MIB)，春秋两季是高发期，采取投加粉末炭吸附进行预处理是去除嗅味的有效方法。在发达国家利用PAC吸附技术去除饮用水嗅味是一项比较成熟有效的技术，国内应用的还不普遍Ⅲ。我国新的饮用水卫生标准(GB5749—2006)中给出“无异臭，异味”的定性表述，在附录A中增加了2-MIB和土臭素(Geosmin)的限值(均为lO~g／L)作评价参考。对第九水厂处理原水嗅味的经验进行总结，有助于推动供水企业改善水质，提高供水服务水平。20城镇供水NO．220142．原水嗅昧物质的分析2．1分析材料和方法NaC1f优级纯)使用前经450℃烘2h；MIB和Geosmin标样购自美国Sigma-Aldrich公司；甲醇溶液浓度分别为lOmg／ml和2mg／ml(纯度≥98％)；其余所有常规化学试剂均为市售分析纯。嗅味物质的分析采用顶空固相微萃取一气相色谱一质谱(HS—SPME／GC／MSD)法，藻类计数和种类鉴定参照《水和废水检验方法》水生生物测定标准方法进行，其他所有水质指标均参照《生活饮用水标准检测方法》(GB5750—2006)测定。2-2主要嗅味物质的测定水的嗅味是由水中所含的某些物质产生的口。北京水质监测中心对密云水库原水致臭物质进行了分析。取原水经SDE富集后，分析原水中主要挥发性化合物(见表2—1)。表2—1密云水库原水中主要挥发物质(2003年9月)化合物浓度／(ng／L)2一MIB45壬醛26．07癸醛45．083，5，5一三甲基一2一环己烯一1一酮105．762，6，6一三甲基一2一环己烯一1，4一二酮118．63苯并噻唑29．563一叔丁基-4一羟基苯甲醚241．402，4一二叔T苯酚53．68·水处理技术与设备·溷霪溷CITYANDTOWNWATERSUPPLY：i表2—22005年密云水库原水中主要致嗅物分析结果取样位置采样时间浓度．(nrJL)取水口(水下18m)中层(水下lm)表层6．22MIB1．953_384．0lGeosmin9．275．495．687．09MIB5-326．975．34Geosmin15．836．204．887．21MIB3-236．767．51Geosmin1．614_214．888．11MIB15-2637-3160-22Geosmin2．812．943．889．【)2MIB86_23126．9587．5Geosmin1．03n．a．n．a．根据市民反映和水质人员鉴定水中嗅味类型为土味或霉味。据文献报道，产生土霉味的主要致嗅物质是2-MIB和GE~smin，它们的嗅阈浓度(1Ong／L[3'41。在第九水厂密云水库取水口不同深度采样分析，结果如表2—2。水库原中检出了较高浓度的MIB，9月份最高达126．95ng／L，Geosmin浓度较低，可以断定2-MIB是密云水库主要致嗅物质。2-3密云水库原水中2-MIB浓度变化趋势已有文献充分研究报道，MIB和Geosmin是放线菌和蓝绿藻的代谢产物[2。对密云原水进行了长期监测，水库藻类总数和2-MIB浓度在一年当中的变化如图2_1和2_2。总体来看，密云水库主要以硅藻为主，从6月开始出现少量蓝藻门中的颤藻和微囊藻