黄浦江原水NDMA前体物的组成规律及其在常规净水工艺中的削减特性

给水排水Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．２２０１３６１城镇给排水黄浦江原水ＮＤＭＡ前体物的组成规律及其在常规净水工艺中的削减特性林琳徐斌覃操叶涛（同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室长江水环境教育部重点实验室，上海２０００９２）摘要研究了黄浦江上游水源的二甲基亚硝胺（ＮＤＭＡ）前体物的组成规律，并以某水厂常规净水工艺为研究对象，考察了其在水厂工艺单元中的削减特征。研究发现：黄浦江水中ＮＤＭＡ前体物主要以相对分子质量小于１０００和亲水性组分为主，其组成规律基本与溶解性有机氮（ＤＯＮ）一致，有效控制水中ＤＯＮ的含量是控制ＮＤＭＡ产生的重要方法；常规处理工艺中沉淀、过滤和消毒等整体工艺可削减ＮＤＭＡ生成潜能，但总体对生成潜能的削减不足原水ＮＤＭＡ生成潜能的５０％，无法有效去除水中ＮＤＭＡ前体物，且对其他亚硝胺类ＮＤＥＡ、ＮＰＩＰ和ＮＤＢＡ等的前体物去除效果均小于５２％。关键词消毒副产物二甲基亚硝胺（ＮＤＭＡ）氯胺消毒生成潜能净水工艺ＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＮＤＭＡｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｉｎＨｕａｎｇｐｕＲｉｖｅｒａｎｄｉｔｓｒｅｍｏｖａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓＬｉｎＬｉｎ，ＸｕＢｉｎ，ＱｉｎＣａｏ，ＹｅＴａｏ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅＲｅｕｓｅ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｄｉｍｅｔｈｙｌｎｉｔｒｏｓａｍｉｎｅ（ＮＤＭＡ）ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆＨｕａｎｇｐｕＲｉｖｅｒ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｒｄｅｃｌｉｎｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄｂｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎａｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅＮＤＭＡｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｉｎＨｕａｎｇｐｕＲｉｖｅｒｍａｉｎｌｙｅｘｉｓｔｅｄｉｎｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｉｔｈ＜１０００ａｎｄｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｗａｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｒｇａｎｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＤＯＮ）．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅＤＯＮｉｎｔｈｅｗａｔｅｒｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅｔｈｏｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌＮＤＭＡ．Ｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅＮＤＭＡｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｗａｔｅｒｗｏｒｋｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｔｏｒｅｄｕｃｅＮＤＭＡｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｗｈｏｌｅｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎ５０％ｏｆｔｈｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｔｏｐｒｏｄｕｃｅＮＤＭＡｉｎｒａｗｗａｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｄｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｃｏｕｌｄｎｏｔｒｅｍｏｖｅｔｈｅＮＤＭＡｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｉｎｒａｗｗａｔｅｒ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｎｏｔｈｅｒｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ，ｓｕｃｈａｓＮＤＥＡ，ＮＰＩＰａｎｄＮＤＢＡｉｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎ５２％ａｓｗｅｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ；Ｄｉｍｅｔｈｙｌｎｉｔｒｏｓａｍｉｎｅ（ＮＤＭＡ）；Ｃｈｌｏｒａｍｉｎｅｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ；Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ；Ｗａｔｅｒｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ近十几年来，由于氯胺具有氧化能力弱，持续消国家自然科学基金资助项目（５１０７８２８０）；上海市青年科技启明星计划项目（１１ＱＡ１４０７０００）。毒效果强，同时可大大减少三卤甲烷和卤乙酸等常规消毒副产物（ＤＢＰｓ）的产生等特点，目前众多发达国家的水厂已将氯胺消毒作为氯消毒的替代工艺，在美国有接近１／３的水厂尝试使用氯胺消毒［１］。在６２给水排水Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．２２０１３国内，由于水源受有机物污染较为严重，为控制常规ＤＢＰｓ含量不超过水质标准，一些大