活性炭可以有效地吸附去除水中的痕量污染物,如PPCPs、內(nèi)分泌干擾物等。此類物質(zhì)已在我國各地水體中被普遍檢出,珠江流域以及深圳地區(qū)亦有痕量的抗生素及內(nèi)分泌干擾物等檢出,它們對人類健康具有潛在危害,而常規(guī)工藝對其去除能力非常有限。
宏觀來看,活性炭作為強(qiáng)大的吸附劑,能夠削減水中有機(jī)物種類和濃度,針對Z市水體,經(jīng)過O3-BAC后,有機(jī)物種類削減了37%~50%。隨著技術(shù)進(jìn)步和檢測手段的升級,可能會有更多的新興污染物在水中被發(fā)現(xiàn),從這方面來看,O3-BAC工藝還能夠降低潛在的水質(zhì)風(fēng)險。
水中的有機(jī)物在消毒工藝能與消毒劑反應(yīng)生成多種消毒副產(chǎn)物(Disinfectionbyproducts,DBPs),目前發(fā)現(xiàn)的DBPs已有700多種,對人體健康構(gòu)成嚴(yán)重危害。生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中,飲用水消毒劑指標(biāo)由原有的氯消毒1項增至4項,毒理學(xué)指標(biāo)中與消毒副產(chǎn)物相關(guān)的項目增加了溴酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽、三鹵甲烷、三氯乙醛和 等指標(biāo)。
當(dāng)前飲用水處理的重點及焦點是水中微量有機(jī)物質(zhì)的去除,新的飲用水標(biāo)準(zhǔn)最為突出的特點之一就是重點關(guān)注了微量有機(jī)物的污染問題,有機(jī)化合物指標(biāo)由5項增至53項;钚蕴坎粌H僅能夠去除前文中提及的污染物,還可以削減水中微量有機(jī)物的種類以及總量,這通常是常規(guī)處理工藝無法實現(xiàn)的。
龐長瀧利用GC-MS對飲用水常規(guī)處理及O3-BAC的進(jìn)出水進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)松花江原水中所含有機(jī)組分非常復(fù)雜,檢測出有機(jī)污染物質(zhì)66種,主要包括脂肪烴、醛、酮、醇、酚、酰胺、鹵代物、芳烴和稠環(huán)芳烴等。經(jīng)常規(guī)處理后,有機(jī)物種類數(shù)量沒有改變,但經(jīng)過O3-BAC工藝后,有機(jī)物種類降為50種;從峰面積角度分析,常規(guī)處理工藝對檢出的66種有機(jī)物的總峰面積削減尚不足40%,而O3-BAC的削減達(dá)到了89.7%。陳妍清針對黃浦江原水做了相同的工作,原水中檢出77種有機(jī)污染物,主要是胺類、酯類和醇、酮類物質(zhì),而且分子量主要分布在100~300之間;O3-BAC將原水中有機(jī)物種類減少了46種,色譜峰總面積減少了33%。
常規(guī)的水處理工藝無法保證將這些臭味物質(zhì)控制在人的嗅閾范圍內(nèi),趙艷梅調(diào)研了太湖地區(qū)兩個常規(guī)工藝水廠進(jìn)出水2-MIB和土臭素的濃度情況,發(fā)現(xiàn)出廠水2-MIB濃度并沒有較原水降低,另一水廠取水口的土臭素濃度為155ng/L,出廠水濃度為35.2ng/L,遠(yuǎn)超出國標(biāo)要求和人的嗅閾范圍。
臭味物質(zhì)的處理技術(shù)有吸附、高級氧化和生物降解等,其中活性炭吸附是目前飲用水深度處理常用的技術(shù),也是去除臭味物質(zhì)最常用且有效的方法,其去除臭味物質(zhì)的機(jī)理主要是物理吸附和微生物降解的雙重作用。Yang等用顆;钚蕴课酵脸羲睾2-MIB,去除率分別為83.1%和92%,出水濃度分別為1.3ng/L和3.5ng/L;王樂對比了預(yù)臭氧+常規(guī)工藝與O3-BAC工藝對太湖原水中2-MIB的去除效果,當(dāng)原水濃度大于82ng/L,小于200ng/L時,經(jīng)預(yù)臭氧+常規(guī)工藝后的出水2-MIB濃度高于10ng/L,無法滿足出水要求,但預(yù)臭氧+O3-BAC工藝可以處理至低于檢測限的效果。孫麗梅研究了東北某鎮(zhèn)水廠O3-BAC工藝的效能,發(fā)現(xiàn)活性炭濾池對2-MIB的平均去除率為76%,出水濃度為6ng/L。