几种给水处理工艺去除微量农药的效果比较_仇付国

几种给水处理工艺去除微量农药的效果比较仇付国,林少华,王晓昌(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安710055)摘要:对几种给水处理工艺去除农药的效果进行了比较,结果显示常规给水处理工艺的去除效果不佳,而活性炭吸附和膜处理可以有效去除饮用水中的微量农药。关键词:微量农药;活性炭吸附;膜处理;常规处理中图分类号:TU991.2文献标识码:B文章编号:1000-4602(2003)06-0032-04我国的农药用量为25×104t/a左右,每年有大量的农药进入水体,一些河流也不同程度地受到污染,根据黄河水资源保护研究所1986年—1988年对黄河三门峡至花园口河段农药污染现状的调查,河段各断面六六六的检出率为100%,其浓度为0.04～2μg/L,而松花江中汞的含量已超过国家规定容许水平近300倍,湘江也已检出有机氯、有机磷、汞、砷等十多种有毒污染物质,其中汞的浓度超标近14倍[1]。由于公共给水水源普遍遭受农药污染,水体中的农药通过饮用水途径对人体健康的风险越来越为人们所重视,世界卫生组织(WHO)所制定的饮用水水质标准中有36种是针对农药的,USEPA1996年修订的安全饮用水法案也对14种农药制定了最大污染水平(MCL)。我国目前的生活饮用水卫生规范已向WHO的饮用水标准靠拢,因此饮用水净水工艺对农药的去除与转化效果对减少人体健康风险具有重要意义。1常规处理工艺1.1混凝Miltner等人对三种嗪类杀虫剂[阿特拉津(A-trazine)、西玛嗪(Simazine)、赛克津(Meribuzin)]和两种乙酰替苯胺类农药[草不绿(Alachlor)、丙草胺(Metolachlor)],及利谷隆(Linuron)和羰呋喃(Car-bofuran)进行了烧杯试验,混凝剂为硫酸铝,原水浊度从6～42NTU降为1NTU以下,对7种农药的去除情况如表1所示。1.2软化表1混凝对几种农药的去除效果农药名称混凝剂投量(mg/L)农药初始浓度(μg/L)去除率(%)阿特拉津2065.70西玛嗪2061.80赛克津3045.80草不绿1543.64丙草胺3034.311利谷隆3051.80羰呋喃3093.20软化主要是去除钙、镁离子,常用的沉淀法需要调节pH值为9.3～10.5,在此条件下杀虫剂可能发生碱性水解。在高pH值条件下不稳定、易水解的杀虫剂有:甲基一★五九(Demeton-S-Methyl)、羰呋喃、克菌丹(Captan)、灭多虫(Methomyl)。水厂实际运行资料表明,当阿特拉津、赛克津、草不绿、丙草胺、草净津(Cyanazine)、西玛嗪等农药的初始浓度为μg/L级时,软化对它们没有去除效果,而对羰呋喃则100%去除。在pH值为10～11、接触时间充分的条件下,羰呋喃碱性水解为羰呋喃-7-苯酚(carbofuran-7-phenol)和3-羟基羰呋喃(3-hy-droxycarbofuran)。1.3消毒/化学氧化Miltner对不同消毒剂对饮用水中草不绿的去除情况进行了小试,结果发现只有臭氧对草不绿有去除效果,其他氧化剂的去除效果很低甚至没有去除效果(见表2)。Septh等人[2]对消毒去除农药草甘磷(Glyphosate)进行了生产性试验,发现当液氯浓度为·32·中国给水排水2003Vol.19CHINAWATER&WASTEWATERNo.62.1mg/L、接触时间为7.5min能使起始浓度为796μg/L的草甘磷含量降低到检测限(25μg/L)以下。1.9～2.9mg/L的臭氧在接触5～7min后能够完全去除起始浓度为840～900μg/L的草甘磷。二氧化氯、过氧化氢、高锰酸钾等氧化剂对草甘磷基本没有去除效果。表2化学氧化对草不绿的去除情况氧化剂剂量(mg/L)草不绿起始浓度(μg/L)接触时间(h)去除率(%)臭氧6.9139(蒸馏水)0.22952.6～9.3145(地下水)0.2279～962.3～13.70.39～5.0(地表水)0.2275～97液氯4.0～6.031～61(地表水)2.5～5.830～5二氧化氯3.061(地表水)2.5910.058(蒸馏水)22.30过氧化氢10.058(蒸馏水)22.30高锰酸钾10.058(蒸馏水)22.30对美国俄亥俄州三个以地表水为源水的水厂实际生产过程中氯化作用去除农药的调查结果列于表3。氯气浓度为13mg/L,接触时间≥12h。表3水厂实际生产过程中氯化作用对农药的去除效果农药名称起始浓度(μg/L)去除率(%)阿特拉津1.59～15.50草净津0.66～4.380赛克津0.10～4.8824～98西玛嗪0.17～0.620～7草不绿0.94～7.520～9丙草胺0.98～14.10～3利谷隆0.474羰呋喃0.13242活性炭吸附常用活性炭可分为粒状活性