饮用水中亚硝胺类消毒副产物的处理方法

饮用水中亚硝胺类消毒副产物的处理方法陈波1，夏建萍2，阮建军1(1．杭州市余杭区环境保护局，浙江311100;2．中国新型建材设计研究院，浙江310003)摘要亚硝胺类化合物是强致癌性化合物，发生于水处理的末端消毒环节，对人类健康具有巨大的威胁。本文介绍和评价了光解法、高级氧化法、反渗透法、吸附法等几种处理水体中亚硝胺类化合物的常用方法。关键词亚硝胺水处理分解中图分类号X830．2文献标识码A文章编号2095－672X(2014)04－183－02ThetreatmenttechnologiesofnitrosaminecompoundsindrinkwaterChenBo1，XiaJianping2，ＲuanJianjun1(1．EnvironmentalProtectionAgencyofYuhang，Zhejiang311100;2．ChinaNewBuildingMaterialsDesign＆ＲesearchInstitute，Zhejiang311100)Abstract:Nitrosaminecompoundsarestrongcarcinogeniccompoundsoccurredinfinaldisinfectionlinkofwatertreatment，whichhavetremendousthreatstohumanhealth．HereIintroducedandevaluatedseveralcommonmethodstodealwithnitrosaminecompoundsinwatersuchasphotolysis，advancedoxidation，reverseosmosis，andadsorption．Keywords:Nitrosaminecompounds;Watertreatment;Decompose1引言亚硝胺类化合物作为一种强致癌性化合物一直以来受到人们的关注。由于其能够与DNA反应使其烷基化，进而导致癌症的发生，具有相当大的毒性。多个国家对水中的NDMA含量作了严格的限制，如美国的环境健康危害评估室(OEHHA)在2006年将ND-MA的公共健康标准(PHG)提升至3ng/l［1］。为了控制水体中的亚硝胺，人们主要从两个方面入手进行努力:一方面，控制亚硝胺的生成，即研究其生成所需的原料，生成的影响因素等，通过理解其生成途径来寻找减少其生成的有效方法;另一方面就是通过各种手段来处理已经生成的亚硝胺类化合物。研究表明常规的氧化手段，如氯气，氯胺，二氧化氯等在处理存在一定量的亚硝胺前体的水时会一定程度上增加水中亚硝胺的量，当原水中含有一定量的有机氮时，经过常规消毒处理后的水中的亚硝胺几乎无法避免由于亚硝胺前体物难以彻底去除以及当前有限的氧化消毒手段，很难在实际生产过程中避免亚硝胺的生成。为了减少亚硝胺的影响，寻找有效的手段来去除已经存在在水体中的亚硝胺成为了一项必要的过程。2亚硝胺类化合物的基本性质亚硝胺类化合物是极性分子，一般情况下溶于水。目前人们关注的主要成员有N－亚硝基二甲胺(NDMA)、N－亚硝基二乙胺(NDEA)、N－亚硝基甲乙胺(NMEA)、N－亚硝基二正丙胺(NDPA)、N－亚硝基二苯胺(NDPhA)、N－亚硝基二正丁胺(NDBA)、N－亚硝基吗啉(NMOＲ)、N－亚硝基吡咯烷(NPYＲ)和N－亚硝基哌啶(NPIP)。它们的辛醇/水分配系数很低，一般很难被有机溶剂提取，也不易吸附于非极性表面;亨利常数很小，一般不能通过通风曝气的方法去除;是极性分子，具有很强的亲水性，没有生物累积性，很难被生物降解;分子很小，一般的过滤手段很难有效地将其取出。3亚硝胺类化合物的处理3．1光解/高级氧化法光解是分解亚硝胺类化合物的重要手段。人们已经探明了NDMA在225－250nm处有最强的吸收峰，最大吸收峰是会随着pH值的变化而变化。酸性条件可以促进亚硝胺的光解，而碱性环境会抑制其光解。紫外光解对NDMA有很高的的去除效率，但是在处理完成后一段时间内，NDMA重新生成，这十分不利于亚硝胺的去除［3］。高级氧化技术是一门新兴的水处理技术，它主要通过生成高活性的自由基与水中的难降解化合物发生反应。但是，单纯的自由基对于亚硝胺类的处理效果似乎并不理想。Strphen等人对羟基自由基在水中通过结合甲基上的氢原子来破坏NDMA的效率进行了研究，结果发现，自由基破坏NDMA分子的效率很低，甚至在完成降解之前已被破碎的小分子重新合成—381—饮用水中亚硝胺类消毒副产物的处理方法陈波夏建萍阮建军了NDMA，大大降低了降解的效果［4］。光解和高级氧化相结合，NDMA的降解效率可以得到大大地提高，降解效果也更为彻底。在紫外辐照后经过臭氧处理，NDMA分解的主要产物为硝酸盐［3］，避免了亚硝胺的重新生