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净水器十大品牌安达康--饮用水水质分析

安达康2014-08-28 08:53关注度:
净水器十大品牌安达康——饮用水水质分析

一.饮用水质生物稳定性内涵
饮用水水质生物稳定指饮用水中可生物降解有机物支持异养细菌生长的能力,即当有机物成为异养细菌生长的限制因素时,水中有机营养基质支持细菌生长的最大可能性。饮用水水质生物稳定性越高,意味着水中有机营养基质含量越少,异养细菌越不易滋生,水安全性越高,反之,异养细菌越容易滋生,水安全性越低。多种因素会影响管网中细菌再生长,包括余氯、有机营养基质、温度、水力因素、腐蚀产物和沉淀物等。水处理厂和管网系统是相对固定的,从实际角度来看,可人为控制水中有机营养基质和余氯的含量。氯投加量过高会造成消毒副产物增加,因此控制有机营养基质的含量是提高饮用水质生物稳定性的关键。作为饮用水安全性的重要指标,准确合理地评价生物稳定性显得尤为重要。
 
二.饮用水水质生物稳定性指标
饮用水水质生物稳定性的控制因子分为三类:有机碳控制因子、磷控制因子、综合控制因子。
1、有机碳控制因子
对多数水源水而言,微生物生长繁殖的限制因子是有机碳。国际上,应用较多的生物稳定性评价指标是生物可同化有机碳(AOC)和生物可降解溶解性有机碳(BDOC)。普遍以AOC衡量管网水的细菌千篇一律苦海无边和,以BDOC衡量水处理单元,尤其是生物处理单元中有机物去除率、需氯量和消毒副产物产生量;AOC主要用于同化为细菌的细胞体,是BDOC的一部分,而BDOC是微生物同化和异化作用的能量和物质来源。一般来说,AOC与细菌再生长的相关性较好,而BDOC与细菌再生长的相关性较差,二者互补可以共同评价饮用水水质生物稳定性。
关于AOC和BDOC与饮用水水质生物稳定性关系的研究,国内研究还牌初步探索阶段。姜登岭等以某市管网水为研究对象,研究推断针对加氯消毒的管网水,控制AOC小于40 微米/L便能确保饮用水水质生物稳定性良好。杨艳玲等考虑到目前我国给水厂的实际情况,由于原水水质差、水处理技术落后以及资金短缺等原因,建议净AOC值为200微米乙酸碳/L作为控制标准。马建薇等以东北某市出厂水为研究对象,实验得到其BDOCRR的阈值为0.20mg/L,即当出厂水中BDOC值低于0.20mg/L时,为生物稳定性水,这与Dukan等的研究结果是致的;并将BDOC阈值进一步推测在0.130~0.234mg/L内。
2、磷控制因子
近些年,于鑫研究发现由于饮用水处理系统属于基质限制型,各种营养元素含量较低,异养细菌对C、N、P的利用比率为100:(5~10):1,当营养元素的配比失衡,无法满足生长需要时,主要控制因子便是相对含量较低的元素。然而利用氮源的微生物生长周期长,所以只有在水力停留时间足够长和水温足够高的条件下,氮元素才会对饮用水水质稳定性有严重影响。在特定条件下,当氮源、磷源充足而碳源缺乏时,有机碳将成为生物稳定性的控制因子;同样,当磷源相对短缺时,磷便会对异养细菌的生长繁殖起限制作用。因此,生物可利用磷(MAP)作为磷控制因子,可对饮用水水质生物稳定性进行评价。
Miettinen等提出了磷对某些微生物生长的限制作用,认为当MAP为1~3微米/L时,磷便成为饮用水中微生物生长繁殖的限制因子,推动了磷对饮用水水质生物稳定性的限制作用的研究。于鑫等研究证明磷元素在其饮用水生物处理工艺中的限制作用,同时发现投加磷可以提高生物滤池、生物陶粒滤池对有机物的去除效率,为提高生物处理的运行效果提供一个新思路。齐枝花等以自来水龙头出水或配水作为研究对象,研究了管网水限制性营养元素对微生物再生长的影响,发现相比于C、N,外加P可以使本原水中的细菌再生长潜力明显增大,验证了P对本管网水的主要限制作用。王梦蕙等以黄河下游某市管网水为研究对象,研究发现在不同取样处,AOC、磷均有可能成为细菌再生长限制因子。因些,可净AOC与磷共同评价饮用水水质生物稳定性;从实际情况出发,同时控制两者含量,或者针对特定水质条件下重点采用某一指标,可能效果会更理想。
3、综合控制因子
20世纪末,Sathasivan等通过研究东京管网水的限制因子,提出细菌再生长潜力(BRP)评价指标。叶林等采用水源水、生物活性炭滤池出水以及市政管网水等水样,对BRP进行优化,提出细菌生长潜力(BGP)评价指标; 试验表明,BGP与BDOC的相关性良好,对评价我国饮用水水质生物稳定性具有参考价值。
马颖等探讨静止状态下不同的AOC含量和温度对饮用水水质生物稳定性的影响,建立AOC-TDWMS指标体系,试验表明温度也是影响饮用水水质生物稳定性至关重要的因素,温度在微生物生长繁殖中起主导作用,此时微生物的新陈代谢受到抑制,处于死亡或休眠状态,饮用水水质生物稳定性良好;在15~35度时,微生物新陈代谢速度加快,35度时达到顶峰;在45度时,这种情况在实际中少见,在极为炎热的沙漠中存在,此时大部分微生物的活性降低。因此,单独采用AOC评价饮用水水质生物稳定性缺乏全面性,建立AOC-TDWMS评价体系,可以更科学地评价饮用水水质生物稳定性,同时对实际工程更具指导意义。
 
三.饮用水水质生物稳定性的研究现状
1、水处理工艺对生物稳定性影响的研究
不同的水处理工艺对AOC和BDOC的去除效果有明显的不同。常规工艺对AOC和BDOC有一定的去除能力,但不稳定,预处理工艺、强化常规处理工艺及深度处理工艺均可以有效地提高对AOC和BDOC的去除效果。科学合理地选择水处理工艺是提高饮用水水质生物稳定性的有效途径。研究发现当水源水中AOC小于200微米/L,可以用强化混凝或强化过滤处理工艺;当AOC为200~300微米/L时,可用常规处理与生物预处理或活性炭处理结合工艺;当AOC为300~400微米/L时,可用生物预处理、常规处理和活性炭处理组合工艺;当AOC大于400微米/L时,可用生物预处理、常规处理和臭氧-生物活性炭处理组合工艺。
2、管网中生物稳定性变化的研究
饮用水水质生物稳定性在管网中呈现规律性的变化,AOC和BDOC浓度沿管网延伸逐渐降低,或先升高后降低,这主要由余氯含量和微生物活性两者中占优势的一方决定,余氯氧化有机物可使AOC和BDOC浓度增加,微生物消耗则会降低其浓度。此外,关于消毒剂对饮用水水质生物稳定性的影响方面,除紫外线外,其他消毒剂都会不同程度地造成水中AOC浓度的增加,其增加的程度与消毒剂的氧化能力、有机物的含量和性质密切相关。如果投加消毒剂过多,AOC浓度可能得到控制,但引起的消毒副产物会增加。因此,科学合理地选用和投加消毒剂显得尤为重要。
 
四.结论
(1)饮用水水质生物稳定性的评价指标包括AOC、BDOC、MAP、BGP和AOC-TDWMS体系等。
(2)常规处理对AOC和BDOC的去除能力有限,预处理工艺、强化常规处理工艺及深度处理工艺可有效提高饮用水水质生物稳定性。
(3)饮用水水质生物稳定性在管网中呈现规律性的变化,AOC和BDOC浓度沿管网延伸逐渐降低,或先升高后降低,这主要由余氯含量和微生物活性两者中占优势的一方决定。
(4)我国大多数饮用水水质生物稳定性差,对饮用水水质生物稳定性的研究处于初始阶段,因此,对饮用水水质生物稳定性有待深入研究和完善,制定出符合我国国情的评价指标和标准。




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