珠海水库水中嗅味物质来源、变化规律和去除方法的探讨.doc

珠海水库水中嗅味物质来源、变化规律和去除方法的探讨
珠海水务集团有限公司水质监测研究中心苏宇亮
不良嗅味是国内外饮用水处理中常见的问题，虽然其对人体健康的影响尚不明确，但它降低了饮用水的质量，引起用户的抱怨及对水质的怀疑。饮用水中的嗅味物质以引起土霉味的二甲基异冰片(以下简称2-MIB)和土臭素最为常见，我国新的生活饮用水卫生标准附录A中将2-MIB和土臭素列入水质参考指标，并规定其限值均为10ng/L。
一.2-MIB和土臭素的来源
藻类、放线菌和真菌的生长是湖泊和水库产生2-MIB和土臭素的主要原因。放线菌最初被认为是土臭味化合物的主要来源。随后，人们的注意力转向藻类，水体富营养化的直接后果就是藻类大量繁殖，水中几乎所有的浮游性藻类都能产生嗅味物质，其中主要是蓝藻，如鱼腥藻、颤藻等。此外，真菌中的部分霉菌、原生动物阿米巴，以及极少数植物和倍足纲节动物也能分泌2-MIB和土臭素。
二.珠海水库水中2-MIB和土臭素变化规律
水质中心建立了固相微萃取-气质联用检测水中2-MIB和土臭素的方法，对我市部分水库进行了采样检测，并与藻类检测结果进行对比，2009年5月至2009年12月部分数据见下图。

图1凤凰山水库嗅味物质和蓝藻含量变化

图2南屏水库嗅味物质和蓝藻含量变化

对检测结果进行分析，凤凰山水库和南屏水库的土臭素含量均低于嗅闭值10ng/L，而2-MIB在两个水库中均有月份含量大于10ng/L，因此2-MIB是两水库水中土霉味的主要来源。
两个水库2-MIB含量与蓝藻数量有着较好的相关性，检测结果表明，2-MIB含量超标月份蓝藻主要种类是丝状蓝藻。
南屏水库为典型抽水型水库，而凤凰山水库为相对的非抽水型水库，两者存在水滞留时间、富营养化、咸潮等因素的区别，这可能是两个水库2-MIB含量变化规律有所不同的原因。
不同于温带和寒带地区，珠海处于热带亚热带地区，任何时期都可能发生藻类大量繁殖的“水华”现象，因此对藻类和嗅味物质要全年进行监测。
三.嗅味物质的去除方法
(1)常规水处理方法
曝气、混凝、沉淀、砂滤等传统工艺对于嗅味物质的去除虽有部分效果，但并不理想，还需要依赖其他深度处理工艺。有关文献研究表明，原水经混凝一沉淀一过滤后，对2-MIB和土臭素的去除效果约为20％左右。而采用曝气的方法效果相对好些，因曝气可以加快水中嗅味物质的挥发，同时增加水中的氧含量，促进各种生物作用的发生，进而控制嗅味物质。
(2)物理吸附法
活性炭被公认为是很有效的吸附剂。活性炭吸附法的应用范围广,可以同时处理水中许多有机物；适应性强,有稳定的处理效果。但活性炭单独使用还不能达到很理想的除臭效果,且费用较高,所以若要提高除臭率,应与其它方法联合使用。
(3)高级氧化方法
常用的氧化工艺如投加氯气或高锰酸钾对2-MIB和土臭素的去除率不高，且实际应用中,投加量也不能过多。高级氧化方法有臭氧消毒、光催化氧化、紫外照射、紫外照射/双氧水联用等方法。高级氧化方法可直接破坏2-MIB和土臭素的分子结构,甚至达到完全矿化，在饮用水深度处理中具有很好的优点。
(4)生物处理法
比较广泛采用的主要是地下渗滤和生物膜法。地下渗滤是水通过地下沙层，嗅味物质与各种微生物进行反应，此外还有过滤、吸附和化学反应等作用。生物膜法是生物过滤装置内部装有固体填料,提供巨大的表面积并附着大量的生物膜,水流经生物膜，致臭物质被微生物分解转化。该法对于富营养化湖泊水库中的异味去除有较高的应用价值。
此外还有膜分离方法，以及多种技术联用方法，如高锰酸钾和活性炭联用、臭氧一生物活性炭联用等，联用方法往往比单一方法更能实现低成本高除臭率。

四.讨论
水中由2-MIB和土臭素产生的臭味主要与富营养化有关，因此,控制水中2-MIB和土臭素,根本办法是要控制水体的富营养化；此外,建立水源地臭味预警、水厂运行过程及出厂水臭味监测系统,并在生产上使用合适的处理工艺,是对饮用水中嗅味物质控制和去除的有效方法。
在以后的工作中，我们将对饮用水生产过程及出厂水中嗅味物质进行调查研究，并通过中试、生产性试验等摸索最佳的工艺参数,以达到处理效果与处理成本的统一与优化。