更全的杂志信息网

饮用水中典型臭味物质及其去除方法研究进展

更新时间:2009-03-28

臭味是指人的感觉器官(鼻、舌、口等)所感知的异常或令人讨厌的气味,是由臭味物质刺激感觉神经末梢的一种综合感觉。其易被感知的特点,是公众对饮用水安全首要直观的评判指标,同时近年来频发的臭味事件,使臭味成为人们最关注的热点饮用水问题。Watson等[1]指出2-甲基异崁醇(2-MIB)和土臭素(GSM)导致的土臭味是饮用水中最为常见的臭味物质,在极低的臭阈值下便能轻易感知(2-MIB为5~10 ng/L, GSM为1~10 ng/L)。我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)附录A已将GSM和2-MIB列为生活饮用水水质参考指标,限值均为10 ng/L。本文结合我国暴发的臭味污染事件,在探讨当前饮用水中典型臭味物质的来源及种类的基础上,重点对臭味去除方法及原理进行综述,有望为饮用水中臭味污染控制提供参考。

1 臭味物质

1.1 臭味事件统计

臭味问题已成为消费者投诉饮用水比例最高的一类问题,近几十年我国爆发的主要水体臭味事件如表1所示,主要以藻源性臭味和化学味臭味问题为主。

 

表1 我国主要水源的臭味事件

 

Tab.1 Taste and Odor Problems in Main Water Sources at Home

  

臭味来源时间地点主要事件藻源性臭味1990年以来巢湖夏秋季藻类繁殖严重,藻类衰亡腐败造成水体腥臭味滇池水华现象,藻类状况复杂,臭味物质种类多,水体异味严重2002年永安市持续20多天自来水异味2003年太湖湖心区、贡湖湾常态化水华现象,每年6月~8月蓝藻爆发,引发臭味物质超标(臭味物质浓度为200~11000ng/L)2005年以来北京密云水库水体富营养化导致藻类过度繁殖,换季时期存在臭味问题武汉大莲花湖夏季出现蓝藻、水华。主要臭味化合物:2-MIB69.1ng/L;β-Cyclocitral32.6ng/L和β-Io⁃none453.9ng/L[2]2007年太湖蓝藻暴发事件,主要臭味化合物:二甲基三硫11399ng/L;一定量2-MIB[3]2010年以来太湖上山水源地GSM指标最高值为157.2ng/L,并持续稳定在70~80ng/L化学物质臭味城市龙头出水城市龙头水中卤代酚类臭味物质广泛存在。臭味物质暴露最高浓度依次为:4-氯酚3526.24ng/L;2、6-二氯酚1180.43ng/L等[4]

1.2 臭味物质来源与种类

城市供水系统的各个单元,包括水源、水处理过程、管网、二次供水等均可导致臭味问题,如表2所示。其中水体的富营养化是导致水体臭味问题产生的主要原因,原水中放线菌和蓝绿藻的二级代谢物会导致最常见臭味物质GSM和2-MIB的生成。此外,一方面原水中矿物质析出的铁、锰,有机物分解产生的硫醇、硫化氢、胺类等均会导致臭味问题;另一方面,饮用水的消毒也会产生大量与氯及其消毒副产物有关的臭味。当前,管网及二次供水过程产生的臭味物质也受到广泛关注。

 

表2 饮用水中臭味物质的来源

 

Tab.2 Origins of the Taste and Odor Compounds in Drinking Water

  

来源方式主要臭味物质水源水中某些微生物的代谢产物GSM和2⁃MIB等从土壤、岩石中析出的矿物质铁、锰等水中有机物的分解产物硫醇、硫化氢、胺类等直接向水体排放臭味化合物酚类化合物等水处理过程饮用水消毒工艺氯、氯胺、氯代酚、醛类等管网有机合成材料制成的输配水管道和管件(表面涂层和衬垫)析出;微生物的代谢苯乙烯、醛类、酚类;GSM和2⁃MIB等二次供水管道、水箱生锈或腐蚀;微生物的代谢铁、锰、铅、锌等金属;GSM和2⁃MIB等

水中最常见的臭味物质GSM和2-MIB主要由水中放线菌、蓝绿藻的细胞代谢或藻类死亡这两阶段产生。原水中,在过量营养和适宜温度情况下,致使藻类大量繁殖,细胞代谢产生臭味物质;在管网及二次供水中,出厂水中的死藻会导致细胞解体,释放出臭味化合物。此外,残余的有机物或死藻可作为细菌的营养基质,促进细菌的生产和繁殖,进而产生臭味物质。硫类臭味物质则是在厌氧条件下,微生物将水中硫酸盐还原或将含硫有机物分解产生的。常见的含硫物质多为挥发性化合物,包括硫化氢、硫醇、硫醚等。

在对当前饮用水中臭味物质的来源、种类分类解析的基础上,本文就典型致臭物质GSM和2-MIB的去除方法、去除效果和机理进行综述。

2015年4月,福建自贸试验区正式挂牌。今年5 月,国务院批复的《进一步深化中国(福建)自贸试验区改革开放方案》中指出,到2020年将福建自贸试验区建设成为面向21世纪海上丝绸之路沿线国家和地区的开放合作新高地。

2 臭味物质去除方法研究

高级氧化被广义地定义为基于使用反应活性物质—羟基自由基(·OH)实现目标化合物降解的氧化方法。因其有对大分子难降解有机物的高反应速度、高矿化度和非选择性等优势,受到越来越多的关注。高级氧化在饮用水处理中一般属于深度处理技术,在去除臭味物质的研究方面,主要集中在臭氧、紫外线(UV)、H2O2和超声单独或组合工艺。

2.1 活性炭吸附

·OH+H+

试验结果显示[28],在0.25 mg/L H2O2投量下,GSM的去除率仅能达到31%,而在UV的协同作用下,处理低浓度GSM(10 ng/L)也能实现70%的去除率。

(1)活性炭自身性质指标的影响。Yu 等[7]对五种粉末炭吸附效果进行研究,发现吸附性能与PAC孔隙结构、孔径分布、表面特性等有关,其中微孔体积与吸附效果呈现明显的正相关关系,而氧含量、碘值和甲基蓝值对吸附效果影响甚微。Ng 等[8]研究由农业副产物活化得到的PAC吸附GSM的效果,发现一些由山核桃活化得到的PAC具有可与商用活性炭媲美的吸附能力,且能够在低GSM浓度(10 μg/L)下产生吸附效果[9]。此外,PAC对GSM的吸附效果优于2-MIB,Cook等[10-11]认为其原因为GSM分子质量较小、溶解度低且结构扁平更易被PAC吸附。Bruce 等[5]则将GSM的高去除率归因于GSM具有更大的辛醇-水分配系数(KOW),有更好的疏水性从而去除率高。

(2)水中有机物的影响。Bruce 等[5]发现自然水体中臭味物质的去除效果劣于超纯水,原因是自然水体中所含的溶解有机碳(DOC)会与2-MIB和GSM竞争吸附位点,造成竞争吸附,使去除率降低,但定量描述DOC浓度与吸附程度的关系还有待进一步研究。Newcombe 等[12-13]研究表明天然有机物(NOM)的存在会使活性炭吸附臭味物质的能力大幅度的下降。影响吸附能力的主要因素为活性炭的孔径大小和孔径分布。与2-MIB分子大小相近或更小分子量的NOM会与2-MIB竞争活性炭上的吸附位点,造成竞争吸附;稍大分子量的NOM因其吸附于活性炭外表面可能会阻塞孔洞的通道,从而降低吸附平衡;而大分子量的NOM仅停留在活性炭表面,对吸附效果影响最小。由此,高效的活性炭的孔隙分布需要双峰分布,即一方面能为2-MIB提供快速的吸附位点;另一方面,减少NOM对孔隙的堵塞。相较于NOM对活性炭吸附GSM效果的影响,Cook等[10-11]发现NOM对2-MIB的吸附效果影响更大,同时,小分子量的NOM比大分子量的竞争作用更强。Ho等 [14]的研究发现,在小分子量NOM的影响下,由于竞争吸附,明矾混凝作用中PAC对2-MIB的吸附效率降低。同时增加水的浊度和明矾投加量也会相应减少2-MIB的吸附,生成的大的絮状体会包裹部分PAC颗粒使之下沉失去吸附作用,从而减少吸附剂有效含量,进而削弱对2-MIB的吸附效果。

(3)余氯的影响。余氯的存在会减弱活性炭对臭味物质的吸附能力,甚至可能会导致嗅阈值的增加和臭味物质的变性。李学艳等[15]研究发现余氯会改变活性炭表面的化学结构,使极性基团增加,减弱其吸附能力。在活性炭滤池(ACFs)生产应用中, Ridal等[16]发现,氯的存在对炭滤池中GSM和2-MIB的吸附都有抑制作用:当余氯量为0.6 mg/L时,GSM的去除率由90%下降到72%;适量减少氯的投量能促进炭滤池对臭味物质的去除。

兴院惠民,大道至简,温秀玲的治院之道质朴而高尚。2017年,医院门急诊量275万,手术量6.7万例,在没有银行贷款的情况下资产总额增长到35亿元,工作量和收支结余率等财务指标基本处于国内地市级医院的最好层级。

通过前文的对比分析发现,两类传感器接收的信号在时域和频域上存在差异性与共性,差异性主要体现在工作频段和对信号的灵敏度上,下面从这两方面开展适用性讨论,并以此总结出声发射传感器的选取原则。

2.2 高级氧化

饮用水常规处理工艺无法完全去除水中主要的臭味物质。Bruce等[5]在调节环境pH或增大明矾投量情况下,发现明矾混凝均不能有效去除2-MIB、GSM等臭味物质。Jung等[6]发现氯、二氧化氯等常见氧化剂对臭味物质几乎不产生去除作用,在某些情况下余氯的加入会增强臭味甚至对臭味产生掩蔽作用;KMnO4对臭味物质的去除效果差;采用臭氧作为氧化剂,在接触时间为6.4 min,增大投量至3.8 mg O3/L时可去除84.8%的2-MIB。常规处理工艺除臭效果有限,故通过增设预处理或深度处理工艺来去除水中臭味物质成为研究的关键。目前最常见的三种除臭方式为活性炭吸附法、高级氧化法和生物降解法。

2.2.1臭氧及其组合工艺氧化去除臭味物质

水厂中以臭氧作为氧化剂处理污染物质已十分普遍,单独臭氧对有机物的氧化作用机理[17]如式(1)~式(4)。

 

(1)

在不再召开核安全峰会的情况下,政府领导人必须继续关注确保全球最危险材料和设施的安全。政府官员和核设施负责人必须应对正在不断扩大和演变的风险(例如由网络威胁构成的风险),并且必须努力提高核设施的安全水平。在政治不稳定和恐怖主义风险升高时,这一点尤为重要。为了防止核材料被盗以及核设施遭受灾难性袭击,各国领导人应当加强下述三个领域的工作。

加快渝黔区域合作,推动边界经济走廊建设,要强化顶层设计,加快两地各种资源流动共享,增强两地经济发展粘合度,因地制宜,因势利导,科学指导。

(2)

O3+目标物中间产物

(3)

·OH+目标物中间产物+H2O(或中间产物

+OH-)

·

(4)

由式(1)~式(4)可知,臭氧与有机物的反应分为臭氧直接与目标物和臭氧分解产物·OH间接氧化目标物,但臭氧直接氧化物质主要为双键有机物、活性芳香化合物与非质子化的胺,而2-MIB和GSM中并无上述结构。故臭氧分解生成·OH的比率是影响2-MIB和GSM氧化的关键因素。在臭氧氧化条件下,臭味物质2-MIB和GSM的去除效果差,去除率大约为50%[18]。水质的不同也影响臭氧降解臭味物质的效果。Li 等[19]指出低浓度的腐植酸会促进·OH的形成,从而在提高2-MIB的去除率同时促进对NOM的氧化;而当腐植酸浓度高时会明显抑制臭氧氧化。Ho 等[20]指出大分子量NOM在臭氧氧化过程会消耗更多的·OH,相应地减弱臭氧对臭味物质的降解效果。Westerhoff 等[21]发现提高温度和pH值,增加臭氧投加量会促进臭氧分解生成·OH,进而提高2-MIB和GSM的去除率。

臭氧的单独作用对GSM和2-MIB的去除率低,且在氧化过程中易生成致癌性的溴酸盐。因此,基于臭氧氧化机理的组合工艺在去除水中臭味物质方面受到越来越多的重视。常见的臭氧组合工艺是臭氧与H2O2、Mn2+或紫外线的组合。H2O2、Mn2+和紫外线的加入能促进臭氧快速分解产生·OH并提高转化率,进而提高对臭味物质的去除率。Park等[22]发现臭氧和H2O2的组合投加对GSM的去除效果好,能近乎实现全部去除。Collivignarelli等[18]在臭氧氧化后增加紫外光照射,发现其去除率能增加至90%。试验测得组合工艺反应产生的·OH氧化臭味物质的反应速率远高于臭氧单独作用水平。

臭氧组合工艺氧化效果好,但Qi等[23]研究发现2-MIB降解后会产生一种苯甲醛类副产物—异崁酮,将其继续氧化会得到许多中间体,例如醛(甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、乙二醛和甲基乙二醛)、酮和羧酸。发现这些醛类副产物同样会导致水中异味的产生,仍需更多后续处理方式。

2.2.2 UV及其组合工艺氧化去除臭味物质

紫外线照射不仅能在常规饮用水处理工艺中起消毒作用,还可氧化水中部分微污染物,对水中臭味物质产生一定的去除作用。然而,紫外光处理对2-MIB、GSM的去除效果有限,还会产生亚硝酸盐等副产物。此外,原水中含有的NOM等物质会与·OH反应,降低臭味物质去除率。紫外线的改良与组合工艺是去除臭味物质的有效方法。Kutschera等[24]发现同传统的UV(254 nm)相比,真空紫外线(VUV)与UV的联用可增强2-MIB和GSM的去除效果,在UV/VUV(254+185)nm条件下对臭味物质降解速率常数为1.2×10-3 m2/J。 VUV具有更低的能量要求和更短的生命周期成本,增加少量的臭氧还可抑制副产物亚硝酸盐的生成。

光催化反应是指在一定波长光照条件下,激发触媒表面价带电子发生带间跃迁,从价带跃迁至导带,产生光生电子(e-)和空穴(hvb+)的反应,因其清洁、高降解力、操作简单方便等特性,光催化成为一种研究前景光明的臭味物质处理技术。触媒主要包含金属氧化物(CoOx,TiO2,MnOx,ZnOOH)、改良矿石等。光催化机理如式(5)~式(8)。

光触媒+hv光触媒

(5)

活性炭吸附仍是目前去除饮用水臭味物质最常用的方法,包括颗粒和粉末活性炭吸附技术。经碳化或活化生成的以碳为骨架的活性炭,具有发达孔隙结构,其表面积可达500~1700 m2/g炭,有良好的吸附性能。活性炭吸附臭味物质在饮用水处理中主要有三种应用形式:一是当原水出现突发性臭味情况,作为紧急处理措施在絮凝沉淀前或絮凝过程中投加粉末活性炭(PAC);二是在原水过滤后加入颗粒活性炭(GAC)吸附;三是采用生物活性炭,将活性炭与臭氧联合应用,结合活性炭的吸附功能和活性炭外表面附着的生物膜的降解作用,去除范围更广的污染物,同时延长活性炭的再生周期。活性炭有良好的吸附效果,但仍受到自身性质指标、水中有机物和水处理工艺等的影响。此外,不同活性炭活化方式也会存在差异。

(6)

/GSM氧化产物

(7)

·OH+MIB/GSM氧化产物

(8)

此外,在氧气作用下,水溶液中某些有机物能被跃迁至导带的电子光催化降解。由氧气产生的超氧阴离子自由基能在抑制电子累积的同时提高电子空穴复合率,对光催化有促进作用[25],具体过程如式(9)~式(12)。

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是肝恶性肿瘤中最常见的病理类型,其进展快,恶性程度较高,预后较差,死亡率较高[1]。肿瘤转移是人类恶性肿瘤疾病中致死性因素之一[2],探讨肿瘤转移的机制对于开发相关治疗策略、降低转移相关死亡率具有重要意义。长链非编码 RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类转录本长度超过 200 核苷酸单位(nucleotide)的功能性 RNA 分子,参与包括 HCC 在内的多种癌症的发生和发展过程,且与许多肿瘤的发展与转移密切相关[3-5]。

 

(9)

 

(10)

HO2+HO2H2O2+O2

(11)

H2O2+e-·OH+OH-

以学习产出和能力培养为导向[9],从设计、实施、管理到最终的考核评价,实施一整套的OBE和CDIO工程实践教学模式,结合与工程教育专业认证标准相关联的教学要求,循序渐进地进行标准化教学流程的设计与实施。以某药物的制备实验为例(见图3),将实验环节划分为实验预习、实验过程、结果与讨论三个环节,将教学要求与教学环节关联起来(见表1),学生更加明确实验教学目的和要求。

通过调查研究,希望能够为某大学重视校园文化、完善内控建设贡献一分力量,为其他高校完善内控建设提供借鉴。

(12)

试验结果[26]表明UV对2-MIB、GSM的降解反应遵循一级反应动力学,且在常见光触媒二氧化钛催化条件下,2-MIB/GSM在60 min内的去除率高达99%。

2.2.3  H2O2及其组合工艺氧化去除臭味物质

浮选钛精矿烘干后,尾气中含有的细粒矿物及异味,造成环境污染,因此必须对尾气进行处理。现在尾气处理方式通常有两种,一种是干式,通常采用布袋除尘器收尘,然后排空;另一种采用湿式,即用水进行处理,包括水浴、喷淋,降尘设备就包括复喷、复挡、水浴等,然后再排空。两个烘干尾气处理方式及优缺点见表2。

H2O2的标准氧化还原电位为1.77 V,其单独作用于饮用水处理时分解速度慢,但其与臭味物质作用不会产生有机卤代物,分解产物为H2O和H2,是一种绿色氧化剂。在一定触媒(如UV),以及其他氧化剂(如臭氧)作用下,H2O2能快速产生氧化性极强的·OH(氧化还原电位为2.8 V),是具有良好前景的饮用水深度处理技术。每一分子H2O2分解产生两分子·OH[27] ,过程如式(13)~式(15)。

H2O22·OH

通过对被招聘者多维度评价结果的展示,再对招聘岗位相关要求的分析,进行人岗智能匹配,由计算机计算该岗位的最佳人选,也可计算该位面试者最佳适应岗位。这一匹配模型可建立在第三方招聘平台,充分借助平台优势扩大人力资源供需双方信息量,提升匹配成功率。

(13)

·OH+H2O2HO2+H2O

(14)

HO2+H2O2·OH+H2O+O2

(15)

直到2015年5月,安娜·斯托克教授在加拿大著名智库霍尔研究院发表研究报告:“如何应对加拿大日益下降的数学成绩",产生了轰动效应;公众方才了解并关注加拿大的数学教育危机.[6]

2.2.4 超声波及其组合工艺氧化去除臭味物质

超声降解技术是基于超声波的空化原理。超声波的动力使液体中的气体形成气泡并迅速胀大,在气泡破裂的瞬间产生局部热点,使水高温分解产生有效的氧化物质·OH氧化分解污染物质。超声波降解机理如式(16)~式(18)。

“你一个呀!我一个!我一个呀!我一个!我一个呀我一个!……”他嘴里念念有词地舞动起筷子来,夹着虾在易非和他的碗之间穿梭着,忙活得可带劲了,看到他碗里的虾都漫出来了,易非准备动筷子吃了,可低头一看,自己碗里还是只有一个。

H2OH·+·OH

(16)

H·+O2HO2·

(17)

MIB/GSM+HO2·分解

(18)

Song等[29]发现超声辐射方式主要是通过脱水和开环的高温热解作用降解水中的MIN/GSM,其反应速率遵循准一级反应动力学,降解速度迅速,由物理方式产生的·OH受水中出现的·OH清除剂的影响小。

在实际运行中,特别是在大规模应用上,采用高级氧化方式去除臭味物质2-MIB/GSM运行成本高。同时高级氧化技术具有生成对人体有害的消毒副产物的潜在危险[30],限制了其在实际生产中的大规模运用。目前学者们采用改进和优化工艺等方式使其更加有效地去除臭味物质。

2.3 生物降解技术

生物降解在饮用水的处理中属于预处理技术,其主要应用为生物滤池。1995年,Hunk 等[31]首次提出采用生物降解技术处理饮用水臭味物质。Ho等[32]发现生物滤池去除原水中臭味物质的反应速率只与污染物初始浓度相关,而与种类无关,即生物活性砂滤池对去除物质无选择性;反应速率会随污染物与过滤介质接触的增多而得到提高。同时,研究发现四种细菌的共同作用才能对生物降解起作用。同一时期,Hoefel等[33]也指出,GSM的生物降解与三种革兰氏阴性菌的共同作用密切相关。日本的膳所给水厂已采用生物预处理技术解决了实际臭味问题。实践中发现生物处理池内含有的2-MIB分解菌等可对GSM和2-MIB实现去除,去除率高达70%~80%。Elhadi等[34]采用双介质过滤器对2-MIB和GSM的去除进行研究,发现在提高温度、采用炭砂作为介质、提高可生物降解有机物浓度和进水浓度条件下,均可提高臭味物质的去除率。同时,研究证实,生物滤池有极好的稳定性,在低臭味物质浓度(25 ng/L)或是臭味短暂暴发情况下都能取得稳定良好的去除效果。

2.4 集成技术

近些年,集成各类除臭技术以提高饮用水中2-MIB和GSM去除率受到广泛关注。其中,吸附与膜滤工艺、高级氧化与生物降解工艺、吸附与高级氧化工艺等的集成技术研究有了长足发展。集成技术是各除臭技术间协同促进作用的最终体现,有很好的研究前景和应用价值。

吸附与膜滤集成技术在充分发挥活性炭吸附性能的同时,利用膜拦截活性炭及微生物,延长其使用周期,取得较好去除效果。Matsui等[35]探究超级粉末炭(S-PAC)和微滤(MF)集成工艺对GSM的去除效果。集成工艺相较于单独PAC处理技术而言,投量更小,去除水中GSM更高效,用集成工艺能减少活性炭高达90%的投加量。梁爽等[36]在粉末炭生物反应器中加入超滤膜,研究常规处理+浸没式超滤膜-粉末炭工艺(UF-PAC)对臭味高藻水的处理效果。结果表明,在浸没式超滤膜生物反应器中,PAC可吸附超滤膜无法截留的溶解性有机物(DOC),超滤膜拦截微生物可使微生物产生长期的降解作用,两者协同强化了对GSM和2-MIB的去除效果。同期,李星等[37]对混凝沉淀-生物粉末炭-浸没式超滤膜(BPAC-SUF)组合工艺进行研究,发现组合工艺对2-MIB和GSM有较好的去除效果,平均去除率分别为74.8%和75.1%,出水浓度低于臭阈值。

企业多元化经营需要占用大量的资金,如果不能获取足够多的现金净流量那么企业的资金链将陷入困境。乐视亟待找寻低投入高收益的项目来缓解窘境,否则只能陷入恶性循环导致资金链断裂。

高级氧化与生物降解的集成技术能充分发挥氧化优势,一方面直接氧化部分臭味物质,另一方面将不能被生物降解的天然有机物转化为能被细菌作为底物处理的小分子量化合物,提高了生物滤池的除臭能力。Nerenberg等[38]在水厂的生物滤池后增加臭氧氧化装置,该集成工艺相互促进了臭味的降解效果,水中残留的2-MIB和GSM几乎得到完全去除。

吸附与高级氧化集成技术,利用高级氧化能促进已吸附臭味物质快速降解,并快速恢复吸附剂吸附能力,提高除臭能力。Sagehashi等[39-40]研究高硅沸石吸附(USY)和臭氧氧化集成工艺对2-MIB的去除效果,基于2-MIB可快速吸附、聚集在多孔吸附剂上,同时因吸附位点上2-MIB能被臭氧快速氧化降解从而再生的理论开展试验。试验结果显示USY在硅铝比(SiO2/Al2O3)为70%时,对2-MIB的吸附性能最佳。臭氧对2-MIB的降解系数为1.6,在臭氧浓度为0.07 mg/L时,仅12 s内2-MIB去除率已达75%。但在该试验中,持续累积的氧化产物与NOM占据的吸附位点能否因臭氧氧化而再生对沸石的性质影响很大。

3 结论与展望

(1)我国水体臭味事件频发,其中以藻源性臭味和化学味臭味问题为主,且常规处理工艺对水中的臭味物质去除效率低。

(2)活性炭吸附法仍是最具实用价值的除臭方法,但水中NOM使活性炭吸附能力减弱,活性炭的改性研究和新型吸附材料开发是吸附去除臭味物质的关键。高级氧化产生的·OH虽在实验室取得很好的除臭效果,但如何平衡生产成本和处理效果之间的关系及如何解决消毒副产物的问题是后续研究的重点。生物降解法不具有选择性,考虑筛选与培育专一除臭菌株会是研究该方法的新思路。

(3)目前水厂采用单独的臭味处理技术效果不佳且费用较高。优化传统水处理工艺,改进水厂现有构筑物,是实现提高除臭效果的可行措施。研发能同时去除多种污染物的装置或处理方式会是更好的替代方式。传统除臭工艺间的新组合及新去除方式的探索与开发仍是下一步研究重点。

参考文献

[1]Watson S B.Aquatic taste and odor:A primary signal of drinking-water integrity [J].Journal of Toxicology and Environmental Health-Part A-Current Issues,2004,67(20-22):1779-1795.

[2]李林,万能,甘南琴,等.武汉大莲花湖异味化合物日变化及其相关因子分析 [J].水生生物学报,2007(1):112-118.

[3]于建伟,李宗来,曹楠,等.无锡市饮用水嗅味突发事件致嗅原因及潜在问题分析 [J].环境科学学报,2007 (11):1771-1777.

[4]史芳天,齐飞,徐冰冰,等.我国典型城市冬季龙头水中卤代酚类嗅味污染特征 [J].环境科学研究,2012 (11):1257-1264.

[5]Bruce D,Westerhoff P,Brawley-Chesworth A.Removal of 2-methylisoborneol and geosmin in surface water treatment plants in Arizona [J].Journal of Water Supply Research and Technology-Aqua,2002,51(4):183-197.

[6]Jung S W,Baek K H,Yu M J.Treatment of taste and odor material by oxidation and adsorption [J].Water Science and Technology,2004,49(9):289-295.

[7]Yu J,Yang M,Lin T F,et al.Effects of surface characteristics of activated carbon on the adsorption of 2-methylisobornel (MIB) and geosmin from natural water [J].Separation and Purification Technology,2007,56(3):363-370.

[8]Ng C,Losso J N,Marshall W E,et al.Physical and chemical properties of selected agricultural by-product-based activated carbons and their ability to adsorb geosmin [J].Bioresource Technology,2002,84(2):177-185.

[9]Ng C,Losso J N,Marshall W E,et al.Freundlich adsorption isotherms of agricultural by-product-based powdered activated carbons in a geosmin-water system [J].Bioresource Technology,2002,85(2):131-135.

[10]Cook D,Newcombe G,Sztajnbok P.The application of powdered activated carbon for MIB and geosmin removal:Predicting PAC doses in four raw waters [J].Water Research,2001,35(5):1325-1333.

[11]Cook D,Newcombe G.Can we predict the removal of MIB and geosmin with PAC by using water quality parameters[M].Natural Organic Material Research:Innovations and Applications for Drinking Water,2004:221-226.

[12]Newcombe G,Morrison J,Hepplewhite C.Simultaneous adsorption of MIB and NOM onto activated carbon-I.Characterisation of the system and NOM adsorption [J].Carbon,2002,40(12):2135-2146.

[13]Newcombe G,Morrison J,Hepplewhite C,et al.Simultaneous adsorption of MIB and NOM onto activated carbon-II.Competitive effects [J].Carbon,2002,40(12):2147-2156.

[14]Ho L,Newcombe G.Effect of NOM,turbidity and floc size on the PAC adsorption of MIB during alum coagulation [J].Water Research,2005,39(15):3668-3674.

[15]李学艳,沈吉敏,马军,等.预氯化对粉末活性炭吸附水中2-MIB的影响 [J].哈尔滨工业大学学报,2008(6):874-879.

[16]Ridal J,Brownlee B,Mckenna G,et al.Removal of taste and odour compounds by conventional granular activated carbon filtration [J].Water Quality Research Journal of Canada,2001,36(1):43-54.

[17]Von Gunten U.Ozonation of drinking water:Part I.Oxidation kinetics and product formation [J].Water Research,2003,37(7):1443-1467.

[18]Collivignarelli C,Sorlini S.AOPs with ozone and UV radiation in drinking water:Contaminants removal and effects on disinfection byproducts formation [J].Water Science and Technology,2004,49(4):51-56.

[19]Li X,Huang Y,Wang D.Efficiency and mechanism of degradation of 2-methylisoborneol(2-MIB) by O3/H2O2 in water [J].2010,29(2):1-4.

[20]Ho L,Newcombe G,Croue J P.Influence of the character of NOM on the ozonation of MIB and geosmin [J].Water Research,2002,36(3):511-518.

[21]Westerhoff P,Nalinakumari B,Pei P.Kinetics of 2-MIB and geosmin oxidation during ozonation [J].Ozone-Science & Engineering,2006,28(5):277-286.

[22]Park G,Yu M,Go J,et al.Comparison between ozone and ferrate in oxidising geosmin and 2-MIB in water [J].Water Science and Technology,2007,55(5):117-125.

[23]Qi F,Xu B,Chen Z,et al.Efficiency and products investigations on the ozonation of 2-methylisoborneol in drinking water [J].Water Environment Research,2009,81(12):2411-2419.

[24]Kutschera K,Boernick H,Worch E.Photoinitiated oxidation of geosmin and 2-methylisoborneol by irradiation with 254 nm and 185 nm UV light [J].Water Research,2009,43(8):2224-2232.

[25]Pettit S L,Rodriguez-Gonzalez L,Michaels J T,et al.Parameters influencing the photocatalytic degradation of geosmin and 2-methylisoborneol utilizing immobilized TiO2 [J].Catalysis Letters,2014,144(8):1460-1465.

[26]Lawton L A,Robertson P K J,Robertson R F,et al.The destruction of 2-methylisoborneol and geosmin using titanium dioxide photocatalysis [J].Applied Catalysis B-Environmental,2003,44(1):9-13.

[27]Ogata Y,Tomizawa K,Takagi K.Photo-oxidation of formic,acetic,and propionic acids with aqueous hydrogen-peroxide [J].Canadian Journal of Chemistry-Revue Canadienne De Chimie,1981,59(1):14-18.

[28]Rosenfeldt E J,Melcher B,Linden K G.UV and UV/H2O2 treatment of methylisoborneol (MIB) and geosmin in water [J].Journal of Water Supply Research and Technology-Aqua,2005,54(7):423-434.

[29]Song W,O′shea K E.Ultrasonically induced degradation of 2-methylisoborneol and geosmin [J].Water Research,2007,41(12):2672-2678.

[30]White G W.White′s handbook of chlorination and alternative disinfectants [M].Black & Veach Corpration,2010.

[31]Huck P M,Kenefick S L,Hrudey S E,et al.Bench-scale determination of the removal of odor compounds with biological treatment [J].Water Science and Technology,1995,31(11):203-209.

[32]Ho L,Hoefel D,Bock F,et al.Biodegradation rates of 2-methylisoborneol (MIB) and geosmin through sand filters and in bioreactors [J].Chemosphere,2007,66(11):2210-2218.

[33]Hoefel D,Ho L,Aunkofer W,et al.Cooperative biodegradation of geosmin by a consortium comprising three gram-negative bacteria isolated from the biofilm of a sand filter column [J].Letters in Applied Microbiology,2006,43(4):417-423.

[34]Elhadi S L N,Huck P M,Slawson R M.Factors affecting the removal of geosmin and MIB in drinking water biofilters [J].Journal American Water Works Association,2006,98(8):108-119.

[35]Matsui Y,Aizawa T,Kanda F,et al.Adsorptive removal of geosmin by ceramic membrane filtration with super-powdered activated carbon [J].Journal of Water Supply Research and Technology-Aqua,2007,56(6-7):411-418.

[36]梁爽,李星,杨艳玲,等.采用浸没式超滤膜-粉末炭工艺处理含嗅水 [J].中南大学学报(自然科学版),2012(12):4873-4878.

[37]李星,刘玲,杨艳玲,等.混凝沉淀-生物粉末炭/超滤组合工艺处理含嗅味微污染水研究 [J].北京理工大学学报,2013(5):533-537.

[38]Nerenberg R,Rittmann B E,Soucie W J.Ozone/biofiltration for removing MIB and geosmin [J].Journal American Water Works Association,2000,92(12):85-95.

[39]Sagehashi M,Shiraishi K,Fujita H,et al.Adsorptive ozonation of 2-methylisoborneol in natural water with preventing bromate formation [J].Water Research,2005,39(16):3900-3908.

[40]Sagehashi M,Shiraishi K,Fujita H,et al.Ozone decomposition of 2-methylisoborneol (MIB) in adsorption phase on high silica zeolites with preventing bromate formation [J].Water Research,2005,39(13):2926-2934.

 
杨欣,唐玉霖,辛怀佳
《净水技术》 2018年第03期
《净水技术》2018年第03期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号