水环境嗅味问题及控制技术

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1、水环境嗅味问题及控制技术嗅味是广大消费者用来判断饮用水水质优劣的重要依据，水体异味往往容易引起消费者的恐慌和对水质的怀疑，甚至会将异味较重的水视为不安全而拒绝饮用。我国许多城市的饮用水中均存在口感不好或明显异味的问题，而随着消费者对饮用水质量要求的提高，此类问题引起了广泛的关注。近年来国内科研单位以及供水行业部门对水中异味问题开始进行了较多的研究，然而与国外相比研究起步较晚，如何有效解决水中嗅味问题已成为供水行业所面临的一个严峻挑战。1嗅味的化学基础现在研究中最为普遍关注的臭味化合物，主要包括土臭素，2-甲基异莰醇，2-异丙基-甲氧基吡嗦，2-异丁基-甲氧基吡嗦

2、等，其中以土臭素（Geosmin）和2-甲基异莰醇（2-MethylIsoborneol，2-MIB）为主，他们的化学结构如下所示，他们产生主要气味是霉臭，樟脑味，药味等等，其臭阈值一般在ng/L级别。Geosmin2-MIB目前尚无报道发现Geosmin和2-MIB对生物致死的现象，但是它们对生物体可能存在一定的影响。目前，日本是世界上唯一一个将Geosmin和2-MIB列入饮用水指标的国家，规定饮用水中Geosmin和2-MIB的浓度最高为10ng/L。我国的《生活饮用水卫生标准》附录A中也将Geosmin和2-MIB列入生活饮用水水质参考指标，并规定其限值

3、均为10ng/L。此外，还有一类硫醇，硫醚类化合物，也是臭味的主要来源之一，常见的有硫醇（CH3SH），硫醚（CH3SCH3），二甲基三硫醚（CH3SSSCH3）等，他们产生的主要气味是蔬菜腐败的气味，其臭阈值一般在ug/L级别。2嗅味的来源土臭素和2-甲基异莰醇是放线菌和蓝绿藻的二级代谢物,具有挥发性。现已发现有22种放线菌、15种蓝藻、2种真菌、1种粘液性细菌可生成Geosmin，在含有土霉味的鱼肉中也可得到Geosmin；2-甲基异莰醇具有土霉味,可由几种链霉菌,16种放线菌、4种蓝藻所产生，纯品是一种白色固体结晶。当这两种半挥发物质在水中浓度超过其嗅阈值

4、时,人们就会闻到土味、霉味。水中的硫醇硫醚主要来源于含蛋白质废水的降解，以及来源于藻类死亡后二甲基磺酸丙酯的降解。3嗅味的处理3.1常规水处理工艺采用常规的给水处理工艺很难去除水中的霉臭味，国外有文献报道原水经混凝—沉淀—过滤后,出水Geosmin的去除率为11.5%，2-MIB去除率为20.7%。武汉团山水厂现有工艺(预氯化—混凝—接触过滤)对Geosmin的去除率只有22.7%。而采用预氯化—混凝—气浮—过滤工艺的东湖水厂原水其Geosmin去除率达65.7%。可见采用过滤工艺的去除率较低,而气浮工艺去除率相对较高。上海市某水厂的常规工艺对Geosmin和2

5、-MIB具有一定的去除效果,约为20%左右，但去除效果存在一定的波动性，说明常规工艺对嗅味物质的去除效果不稳定。同样也有文献报道常规工艺对硫醇硫醚的去除率也很低，2007年太湖水危机期间，无锡的中桥水厂等也采用常规工艺，但硫醇硫醚的去除率相当低，无法满足市民饮水的需要。3.2吸附处理3.2.1粉末活性炭(PAC)吸附在澳大利亚，PAC是用于去除嗅味物质的主要方法，因为其相对廉价，可根据需要灵活应用，并可在水厂处理流程的不同点使用。PAC和高锰酸钾联用对Geosmin和2-MIB的去除有更好的效果。文献报道用高锰酸钾和粉末活性炭联用处理有土腥味和霉烂味的原水。高锰

6、酸钾的氧化作用和高锰酸钾被还原后的新生态二氧化锰的吸附作用对去除Geosmin和2-MIB有主要贡献。高锰酸钾和PAC对二者的去除具有协同作用。lmg/L的高锰酸钾和10mg/L的粉末活性炭联用时平均去除率可以达到92%以上。3.2.2　颗粒活性炭(GAC)吸附PAC需要的资金投入小,应用起来具有灵活性。当为解决嗅味问题须长期持续使用PAC时，PAC的投加量必须随Geosmin和2-MIB浓度的变化而变化,因此供给速率不易控制,这时使用GAC较为经济。GAC上附着了生物膜形成生物活性炭(BAC)与臭氧联用后,通过臭氧的氧化、活性炭的吸附和微生物的代谢作用强化了对

7、Geosmin和2-MIB的去除。3.2.3沸石吸附文献报道用高硅沸石作为去除Geosmin和2-MIB的吸附剂。10mg/L的粉末沸石对蒸馏水中Geosmin去除率为84%，2-MIB去除率为26%。臭氧和沸石的联合使用可加强2-MIB的降解。文献报道没有沸石存在的情况下,停留时间4min臭氧浓度为7mg/L时，只有20%的2-MIB被降解。而在沸石存在的情况下,臭氧浓度仅为0.07mg/L时就在12s内降解了75%的2-MIB。3.3氧化剂氧化文献表明,Geosmin和2-MIB具有抗氧化作用。20mg/L的Cl2在16h的接触时间内对120ng/L的Geo

8、smin有25%的去除率