物质形态调控是净水工艺优化的重要途径

物质形态调控是净水工艺优化的重要途径·水业导航·物质形态调控是净水工艺优化的重要途径中国科学院生态环境研究中心主任曲久辉创新和改进净水工艺的主要动力来自于对水质安全保障的技术需求。由于新的水质问题不断出现，我国许多给水厂已面临水质的达标迫，现行净水工艺经受着严峻考验。对此，我们在考虑建立深度处理工艺的同时，更应该从基础科学到工程立用的系统层次上探索强化常规净水工艺的可行性。物质形态的转化和利用为我们提供了一个新颖而明晰的思路。1认识物质的形态及其转化规律水中共存的物喷从来都不可能是单一的．更不可能仅仅具有一种结构和形态。它所表现的多样性和多变性，不仅使水质变化得复杂迷离，更给我们的认知和反应带来了永恒的挑战。如水中广泛存在的腐殖酸其复杂的结构至今仍无法准确描述；多环芳烃种类繁多，仅常见的就有l6种；砷存在有机、无机及不同的形态和价态。同时，当水中污染物与人为投加的化学药剂反应时，其结构和形态将发生复杂的变化。研究表明，当臭氧以羟基自由基氧化作为反应途径时，在某种条件下易于将水中的黄腐酸分解为小分子有机物，进而导致氯消毒副产物生成势增加。但如果臭氧遵循其分子反应机制，可抑制小分子有机物产生并减少氯消毒副产物生成量。这一现象代表了一类有机物与某些氧化物种间的作用规律，也反映了氧化剂形态对水中有机物的降鲜及后续处理工艺和水质的影响。在水处理过程中，对物质形态的认识至少应该包括三个方面：第一，原水中存在什么物质，这些物质具有什么样的形态学特征；第二，所采用的净水药剂(包括氧化剂、混凝剂、消毒剂等)在水处理过程中可能产生哪类活性物种、遵循何种反立路径；第三，污染物的结构和形态与净水药剂在水中的结构和形态之间存在什么样的对立作用关系，它们之间的反应将如何改变物质的结构和形态。可以认为，认识水处理过程中相关物质的形态及其变化，是强化净水工艺的重要科学基础。2利用物质的形态及其作用关系那么，如何根据原水及水处理过程中物质的形态特征及其变化规律来优化净水工艺?基本思路是：在明确水中主要污染物结构和形态的基础上，从基本的水处理工艺出发，选择和利用与污染物形态相匹配的净水药剂并调控物质形态间有效作用的工艺流程。毫无疑问，混凝作为常规净水工艺的核心环节，能一定程度地去除水中悬浮颗粒物、大分子有机物以及颗粒态的污染物。当把去除消毒副产物前驱体作为主要目标时，即可根据物质形态匹配原则获得改进工