作為再生水源的城鎮(zhèn)污水處理廠二級(jí)出水，可以有效地緩解水資源缺乏的現(xiàn)象，但它含有大量的病原微生物和微量的有毒有害污染物，因而，再生水源的水質(zhì)平安問(wèn)題成為人們普遍關(guān)注的重點(diǎn)。

　　傳統(tǒng)氯消毒在消毒過(guò)程中生成消毒副產(chǎn)物(DB-Ps)，這類物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生致癌、致畸、致突變等危害，近年來(lái)對(duì)含碳的消毒副產(chǎn)物研討比擬多，如鹵代乙酸、三鹵甲烷等方面。在工業(yè)污水處理范圍中研討沒(méi)有得到注重，如鹵乙睛和三鹵甲烷類消毒副產(chǎn)物。

　　本文立足于城鎮(zhèn)污水廠，以三鹵甲烷(THMs)等消毒副產(chǎn)物為研討對(duì)象，研討消毒方式、消毒劑量與消毒副產(chǎn)物生成的響應(yīng)關(guān)系。

　　一、實(shí)驗(yàn)局部

　　1.1 試劑與儀器

　　甲基叔丁基瞇(MTBE)、二氯甲烷均為色譜純，無(wú)水硫酸鈉、硫酸、氫氧化鈉均為剖析純。

　　Agilent7890A氣相色譜-電子捕獲檢測(cè)器(GC/ECD)，Agilent7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)，TekmarkAQUATEK70Autosampler型吹掃捕集器。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)辦法

　　對(duì)采集的水樣實(shí)行GC-MS檢測(cè)，剖析其中的含氯消毒副產(chǎn)物。

　　1.2.1 樣品保管-20℃冷凍保管。

　　1.2.2 預(yù)處理

　　采用醋酸纖維濾膜(0.45μm)過(guò)濾，去除水樣中的懸浮物。

　　1.2.3 液-液萃取

　　參照美國(guó)環(huán)保局(EPA)對(duì)工業(yè)廢水的取樣和剖析步驟。量取30mL水樣置于40mL帶聚四氟乙烯襯墊的螺紋口樣品瓶中，參加6g無(wú)水乙酸鈉，精確移取3mL的萃取劑(MTBE，二氯甲烷)溶液，振蕩萃取一定時(shí)間后，靜置分層，取上層有機(jī)液1mL于樣品瓶中用于剖析。

　　1.2.4 氣相色譜條件

　　GC柱選用弱極性的DB-5型毛細(xì)管柱(交聯(lián)5%苯甲基聚硅氧烷)，長(zhǎng)度x膜厚x內(nèi)徑=30mx0.25mmx0.25μm，載氣He：載氣流速0.7 mL /nin，不分流進(jìn)樣，傳輸管溫度134℃，柱溫40℃：(5min)，10℃/min，270℃(1min)，進(jìn)樣量1μL。質(zhì)譜條件：電離方式-El，電子能量為70eV，離子源溫度為200℃，電子倍增器電壓為1050V，全掃描方式，掃描速度為500u/s，掃描范圍為35-400u。

　　1.2.5 吹掃-捕集

　　吹掃流量40mL/min，室溫吹掃5min，干吹時(shí)間2min，270℃脫附3min，250電烘烤5min，傳輸線溫度110進(jìn)樣口200℃，不分流進(jìn)樣，色譜柱DB-VRX升溫程序：35℃(5℃/min1)→ 100℃(10℃/min) →220℃。

　　二、結(jié)果與討論

　　2.1 消毒方式抵消毒副產(chǎn)物生成的影響本研討調(diào)研了7座城鎮(zhèn)污水處理廠，如圖1所示分別標(biāo)注為ABCDEFG廠，不同污水處理廠采用的污水處理工藝以及消毒工藝見(jiàn)表1。

　　2.1.1 有機(jī)物成分

　　不同污水處理廠采用的消毒工藝不盡相同。圖2為不同污水處理廠消毒前后出水的主要成分。

　　由圖2可知，主要的消毒副產(chǎn)物包括：2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烷、乙苯、2，2，4-三甲基戊烷、1，2-二氯丙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、三漠甲烷、一漠二氯甲烷、一氯二漠甲烷、四氯乙烯、尿素、二硫化碳。消毒前后有機(jī)物的成分有較為明顯的變化，消毒工藝能夠從一定水平上削減有機(jī)物成分以及含量，但消毒工藝也會(huì)衍生出某些消毒副產(chǎn)物。

　　2.1.2 不同條件下的消毒效能剖析

　　2.1.2.1 CIO2和NaClO消毒效能剖析

　　由圖2可知，采用NaClO消毒的B廠，經(jīng)過(guò)NaClO消毒后，消毒前出水中的2-甲基戊烷、3-甲基戊烷明顯減少，分別由之前的20.42%和10.18%降低到2.42%和1.45%，而乙苯也由47.41%降低到31.42%，降低了15.99%。而采用ClO2消毒的C廠，經(jīng)過(guò)ClO2消毒之后，二硫化碳由消毒前的57.13%降落到38.12%，降低了19.01%，2，2，4-三甲基戊烷由32.65%降落到7.62%，降落了25.03%，尿素由消毒前的6.53%增加至31.19%，上升了24.66%。采用“NaClO+紫外消毒”工藝的E廠，經(jīng)過(guò)結(jié)合工藝消毒之后，尿素以及二硫化碳分別由先前的5.94%和74.20%降落到1.87%和46.75%，降低了4.07%和27.45%，同樣采用該工藝的F廠，消毒后尾水中尿素以及二硫化碳占比含量有所降低，且2，2，4-三甲基戊烷在消毒后并未檢測(cè)到。由此也能夠從一定水平上闡明紫外消毒可以進(jìn)一步強(qiáng)化消毒效果，削減有機(jī)污染物，且結(jié)合消毒工藝效果較單一的消毒工藝好。

　　2.1.2.2 典型消毒副產(chǎn)物的剖析比擬

　　CIO2是一種高效的消毒劑，對(duì)細(xì)胞壁具有較好的透過(guò)性能以及吸附性能，對(duì)含疏基的酶有氧化作用，能夠與色氨酸、半胱氨酸以及游離脂肪酸實(shí)行反響，可以疾速的控制生物蛋白質(zhì)的生成，進(jìn)步膜的浸透性，轉(zhuǎn)換病毒的衣殼蛋白，使病毒滅活而紫外線消毒皿則是充沛應(yīng)用了紫外線的物理特征，起到殺菌作用的是C波段紫(UV-C)。在用紫外線映照細(xì)菌細(xì)胞后，DNA吸收波長(zhǎng)254nm的紫外線，細(xì)胞中相鄰的胸腺囉陀互相纏繞，新產(chǎn)生的二聚體阻斷了DNA遺傳密碼在RNA鏈上的復(fù)制，RNA作為信使，它的功用是將DNA代碼傳送到細(xì)胞的不同局部。RNA傳送功用喪失，招致細(xì)胞功用降落至死亡，從而到達(dá)滅菌目的。當(dāng)運(yùn)用NaClO消毒時(shí)，NaClO在水溶液中離解成HClO和，其中HClO起主要?dú)⒕饔谩?/span>NaClO消毒能夠去除一定的有機(jī)污染物，同時(shí)，NaClO消毒可降低污水處理廠二級(jí)出水中按基、輕基、竣基、脂類等芳香環(huán)的取代度，降低三鹵甲烷的生成潛力，從而降低了三鹵甲烷消毒副產(chǎn)品的生成可能。圖3為不同污水處理廠消毒前后消毒副產(chǎn)物CHCl3和CH2Cl2成分的詳細(xì)含量。

　　由圖3可知，經(jīng)過(guò)CIO2、紫外以及NaClO消毒之后，典型含氯有機(jī)物的含量呈現(xiàn)上升的趨向，C廠的CHCl3增加了0.514μg/L，CH2Cl2增加了0.028μg /L，D廠的CHCl3增加了0.984μg /L，CH2 Cl2增加了0.049μg /L，E廠污水廠的CH Cl3增加了2.354μg /L，CH2Cl2增加了0.011μg /L，F廠污水處理廠的CH2Cl2增加了0.006μg /L，G廠污水廠的CHCl3增加了0.426μg /L，CH2Cl2增加了0.051μg /L。研討其機(jī)理可知，游離氯在水中水解構(gòu)成HOCl，消毒副產(chǎn)物由HOCl與水中的溶解性有機(jī)物發(fā)作反響生成。liu等提出，HOCl具有較高的氧化才能，能夠經(jīng)過(guò)一系列階段將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為不同的中間產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)親點(diǎn)取代促進(jìn)THMs的構(gòu)成。

　　2.2 消毒條件抵消壽副產(chǎn)物的影響

　　投加NaClO是目前城鎮(zhèn)污水廠最主要的消毒方式，且該辦法從經(jīng)濟(jì)性、平安性上有較大優(yōu)勢(shì)。為了進(jìn)一步調(diào)查NaClO投加濃度抵消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生量的影響，探求不同NaClO投加量的消毒效果及其抵消毒副產(chǎn)物的影響，結(jié)果見(jiàn)表2。水樣采自G廠，反響接觸時(shí)間統(tǒng)一為30min。

　　由表2可知，投加不同濃度的NaClO，含氯有機(jī)物CHCl3>CHBr Cl2，CH2Cl2，CCl4>CHBrClNO2，C5HnCl的含量不同。CHCl3在各水樣中占比最大，最低占比為60.07%，最高占比可達(dá)85.82%，CHBrCl2隨著NaClO投加量的減少而減少，NaClO的投加量由17.5mg/L增至30mg/L時(shí)，CHCl3的生成質(zhì)變化不大，而CHqC—的生成量隨著NaClO投加量的增加呈現(xiàn)上升的趨向。剖析緣由，可能是由于隨著消毒劑量的增加，出水中復(fù)原性有機(jī)物逐步耗費(fèi)，NaClO和復(fù)原性有機(jī)物構(gòu)成的消毒副產(chǎn)物上升遲緩。同樣地，研討標(biāo)明，在氯化過(guò)程中，水中的有機(jī)物質(zhì)與氯反響構(gòu)成不同類型的消毒副產(chǎn)物，隨著氯劑量和接觸時(shí)間的增加，水體中消毒副產(chǎn)物構(gòu)成潛能和毒性構(gòu)成潛力偶然增加，因而為了控制過(guò)量的毒性構(gòu)成，需求相對(duì)低的氯劑量和短的接觸時(shí)間。

　　為了進(jìn)一步研討NaClO消毒劑的投加劑量抵消毒副產(chǎn)物的影響，對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)行相關(guān)性剖析，發(fā)現(xiàn)NaClO濃度與CHCl3濃度線性擬合后的pearson相關(guān)系數(shù)為0.91，為極強(qiáng)相關(guān)，NaClO濃度與CH2Cl2濃度線性擬合后的pearson相關(guān)系數(shù)為0.75，為強(qiáng)相關(guān)。因而，NaClO對(duì)CHCl3的影響較CH2Cl2大。緣由剖析可知，可能是低濃度的NaClO在殺滅細(xì)菌中起著重要作用，隨著NaClO投加量的增加，NaClO與污水中大量有機(jī)污染物發(fā)作氯化鹵代反響，所以消毒副產(chǎn)物是隨NaClO的投加量的進(jìn)步而增加。Zhai等指出，CHCl3和CH2Cl2是消毒副產(chǎn)物的主要物種，而這些消毒副產(chǎn)物的構(gòu)成與水體中的有機(jī)物親密相關(guān)，且與氯化量與消毒副產(chǎn)物含量呈正相關(guān)的趨向。

　　結(jié)果標(biāo)明，隨著NaClO投加量的降低，可有效減少消毒后含氯有機(jī)物CHCl3和CH2Cl2含量，特別是消毒副產(chǎn)物三氯甲烷(呈線性降落)，因而，在保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，盡量減少NaClO的投加量，可有效控制尾水消毒副產(chǎn)物(CHCl3)含量。

　　三、結(jié)論

　　(1)不同消毒工藝，尾水消毒副產(chǎn)物占比不同，且經(jīng)過(guò)消毒工藝，呈現(xiàn)了四氯乙烯、一漠二氯甲烷、三漠甲烷、一氯二漠甲烷以及三氯甲烷等消毒副產(chǎn)物，典型含氯有機(jī)物CHCI3和CH2Cl2含量增加。

　　(2)NaClO的消毒劑量抵消毒副產(chǎn)物有一定的影響，NaClO的濃度越大，CHCI3和CH2Cl2的濃度越大，NaClO濃度與CHCl3濃度線性擬合后的pearson相關(guān)系數(shù)為0.91，為極強(qiáng)相關(guān)，NaClO濃度與CH2Cl2濃度線性擬合后的pearson相關(guān)系數(shù)為0.75，為強(qiáng)相關(guān)，故NaClO對(duì)CHCl3的影響較CH2Cl2大。