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1、水源水质污染与生活水源水质污染与生活饮用水深度处理饮用水深度处理 王占生王占生 刘文君刘文君清华大学环境科学与工程系，北京，清华大学环境科学与工程系，北京，100084100084一一、无机离子污染、无机离子污染 n n汞引起的水俣病汞引起的水俣病n n镉引起的痛痛病镉引起的痛痛病 n n找出污染源进行处理，多数获得缓解。找出污染源进行处理，多数获得缓解。二、有机物污染1 1962年年Carson“寂静的春天寂静的春天”指出：指出：DDT、666等难降解的有机氯类农等难降解的有机氯类农药所带来的生态灾难。药所带来的生态灾难。2 1996年年CoLborn在在“我们被偷走的未来我们被偷走的未来”
2、指出：生物体长期暴露于低浓度的有机合指出：生物体长期暴露于低浓度的有机合成化合物下将存在潜在危害，生殖生长能成化合物下将存在潜在危害，生殖生长能力逐渐降低并最终导致种群灭绝（内分泌力逐渐降低并最终导致种群灭绝（内分泌干扰物质的危害）。干扰物质的危害）。三、内分泌干扰物三、内分泌干扰物n n一般具有类似于激素的结构或功能，可以一般具有类似于激素的结构或功能，可以模拟激素的作用与受体相结合，从而干扰模拟激素的作用与受体相结合，从而干扰生物体的正常生理功能。生物体的正常生理功能。n n内分泌干扰物的危害内分泌干扰物的危害：1 干扰生殖系统功能和生物体正常发育，生干扰生殖系统功能和生物体正常发育，生
3、殖机能下降或出现异常生理现象；殖机能下降或出现异常生理现象；2 干扰免疫系统正常功能，降低生物体的免干扰免疫系统正常功能，降低生物体的免 疫力，具有致癌性，容易诱发肿瘤；疫力，具有致癌性，容易诱发肿瘤；3 干扰神经系统正常功能与发育，损害神经干扰神经系统正常功能与发育，损害神经 系统导致行为失控等反常现象。系统导致行为失控等反常现象。主要是农药、除草剂、灭菌剂、涂料、塑主要是农药、除草剂、灭菌剂、涂料、塑料增固剂等。料增固剂等。对野生动物的危害：导致种群减少与灭绝对野生动物的危害：导致种群减少与灭绝 对人类的危害：生殖系统癌变率增加、不对人类的危害：生殖系统癌变率增加、不育夫妇增加、女婴数超过
4、男婴。育夫妇增加、女婴数超过男婴。四、其他值得关注的有机污染物四、其他值得关注的有机污染物1.甲基丁基醚甲基丁基醚 MTBE，汽油中铅的替代物，强致癌物。，汽油中铅的替代物，强致癌物。2.藻毒素藻毒素 湖泊，水库水中氮、磷含量增多，富营养湖泊，水库水中氮、磷含量增多，富营养化严重，藻类疯长。一些藻类产生藻毒素，化严重，藻类疯长。一些藻类产生藻毒素，其中有的引起引起急性肝中毒，极强促进肝其中有的引起引起急性肝中毒，极强促进肝癌形成，对动物与人类皆有毒害。癌形成，对动物与人类皆有毒害。3.抗生素抗生素 细菌、病毒长期暴露在微量浓度的抗生细菌、病毒长期暴露在微量浓度的抗生素的环境下，产生抗药性，人类
5、体内抗生素素的环境下，产生抗药性，人类体内抗生素积累，今后抗生素的有效性值得质疑。积累，今后抗生素的有效性值得质疑。五、微生物污染 n n不断发现新的种群，如上世纪发现的不断发现新的种群，如上世纪发现的0-157、军团菌、隐孢子虫、蓝氏贾第鞭毛虫等水军团菌、隐孢子虫、蓝氏贾第鞭毛虫等水致传染微生物。微生物风险大于长期致癌致传染微生物。微生物风险大于长期致癌风险，今后控制将更为严格。风险，今后控制将更为严格。n n综上所述，水质已受到不同程度污染，污综上所述，水质已受到不同程度污染，污染成份越来越复杂染成份越来越复杂。n n常规处理工艺常规处理工艺(混凝沉淀、过滤、消毒混凝沉淀、过滤、消毒)已已
6、无能为力，必须采用氧化、吸附、生物降无能为力，必须采用氧化、吸附、生物降解等新技术组成的综合工艺才能制成安全解等新技术组成的综合工艺才能制成安全干净的生活饮用水。干净的生活饮用水。六、六、生活饮用水的常规处理生活饮用水的常规处理n n水源水未受到生活污水与工业废水污染，水源水未受到生活污水与工业废水污染，水源达到地表水水源达到地表水类类。n n原水原水混凝沉淀混凝沉淀过滤过滤消毒消毒供生活饮供生活饮用用n n主要去除浊度与细菌主要去除浊度与细菌n n对有机污染（天然的或人工合成对有机污染（天然的或人工合成)与氨氮去与氨氮去除效果差、不能胜任。除效果差、不能胜任。七、生活饮用水的预处理七、生活饮
7、用水的预处理n n有机污染较高，影响水的常规处理，混凝有机污染较高，影响水的常规处理，混凝效果差。效果差。n n有机氨氮含量高，耗氧量高，产生较多消有机氨氮含量高，耗氧量高，产生较多消毒副产物，有害健康。毒副产物，有害健康。1 采用其他氧化剂代替氯，如臭氧、二氧化采用其他氧化剂代替氯，如臭氧、二氧化氯、高锰酸钾等；氯、高锰酸钾等；2 生物降解技术：去除氨氮最有效，还能去生物降解技术：去除氨氮最有效，还能去除部分有机物；除部分有机物；3 粉末活性炭可吸附微量有机物。粉末活性炭可吸附微量有机物。八、深度处理八、深度处理n n活性炭用来去除微量有机物，置于常活性炭用来去除微量有机物，置于常规处理后。
8、规处理后。n n臭臭氧氧-活活性性炭炭（也也称称臭臭氧氧-生生物物活活性性碳碳）具具有有氧氧化化、吸吸附附与与生生物物降降解解综综合合作作用用，得得到到国国内内外外广广泛泛应应用用。当当水水源源达达到到n n膜技术包括微滤、超率、纳滤与反渗透：膜技术包括微滤、超率、纳滤与反渗透：其中微滤、超滤可去除悬浮物与胶体；纳其中微滤、超滤可去除悬浮物与胶体；纳滤、反渗透可去除无机离子与有机污染物，滤、反渗透可去除无机离子与有机污染物，投资于运行费用高。投资于运行费用高。九、常规处理加深度处理与预处九、常规处理加深度处理与预处理、常规处理加深度处理理、常规处理加深度处理1.预处理采用生物滤池或生物接触氧化
9、池：预处理采用生物滤池或生物接触氧化池：去除去除 氨氮效果好。基建投资增加氨氮效果好。基建投资增加80120元元/m3/d，运转费增加，运转费增加0.05元元/m3。2.深度处理采用臭氧深度处理采用臭氧-活性炭：活性炭：基建投资增加基建投资增加200300元元/m3/d，运转费增，运转费增加加0.20.3元元/m3。运转费增加运转费增加0.3元元/m3（包括折旧），居民（包括折旧），居民应该可以接受。一般情况下水质能达到要求，应该可以接受。一般情况下水质能达到要求，能够喝到干净安全的水。能够喝到干净安全的水。附附附附 表表表表 净水厂改造的基建投资与运行费用净水厂改造的基建投资与运行费用净水厂
10、改造的基建投资与运行费用净水厂改造的基建投资与运行费用 序序号号工工艺艺作用机理作用机理功能功能去除效果去除效果/%增加增加费费用用有机物有机物CODMn氨氮氨氮亚亚硝硝酸酸盐盐色臭色臭味味AOCAmes活活性性基建基建/元元/m3运运转转/元元/m31常常规规工工艺艺混凝、接触混凝、接触凝聚凝聚除除浊浊、消毒消毒201020负负增增长长一定一定少量少量负负增增长长2活性炭吸附活性炭吸附物理吸附、物理吸附、部分生物降部分生物降解解去除有去除有机物机物2050少量少量少量少量很有很有效效部分部分很有效很有效801000.120.153臭氧臭氧-活性炭活性炭化学氧化、化学氧化、物理吸附、物理吸附、
11、生物降解生物降解去除有去除有机物机物205080908090很有很有效效很有效很有效很有效很有效综综合合200300(O34550)0.20.3(O3 0.050.1050)4生物生物预处预处理理生物降解、生物降解、吸附、絮凝吸附、絮凝去除氨去除氨氮、氮、亚亚硝酸氮、硝酸氮、有机物有机物1025859090部分部分有效有效不明不明显显801200.105强强化混凝化混凝创创造良好水造良好水力条件、吸力条件、吸附架附架桥桥充分充分发发挥挥混凝混凝作用作用增加增加810基本无基本无基本基本无无少量少量少量少量不明不明显显50.020.056强强化化过滤过滤生物降解、生物降解、絮凝吸附絮凝吸附去除氨去除氨氮、氮、亚亚硝酸氮、硝酸氮、部分有部分有机物机物101570808090少量少量部分部分少量少量15200.010.02谢谢！谢谢！