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新国标实施后,您需要掌握的嗅味相关知识

 新用户76679388 2023-08-02 发布于贵州

文章导读

新国标(GB5749-—2022)出台并实施后,由于两项嗅味指标2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(Geosmin)成为了强制指标,让不少水厂运营的工程技术人员“苦不堪言”,嗅味问题应当如何正确认知和如何合理应对?《净水技术》“水务一线”栏目通过梳理汇总各方理论研究和工程实践的观点,帮助您全面了解并应对饮用水中的嗅味问题。


饮用水中主要的嗅味物质和我国饮用水的嗅味特征  

01
什么是饮用水中的嗅味物质?

 

导致饮用水嗅味问题的嗅味物质来源复杂,既有天然源物质又有人工化学品,且还有大部分物质处于未知状态。饮用水嗅味轮图(T&O wheel)将嗅味划分为3类13种,其中4种是味觉异味、1种是口鼻异感、8种是嗅觉异味,代表性的包括了土霉味、鱼腥味、化学品味、氯味、药味、芳香味、腐败味和青草味。可能对饮用水造成嗅味问题的物质,分布在供水系统从源头到龙头的各个环节。

         

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图 饮用水嗅味轮图


02
从源头到龙头,嗅味产生于哪里?

传统意义上的供水全流程,指从源头到龙头的全过程,具体又可描述为水源、水厂和输配等环节。饮用水中的嗅味问题在供水的全流程中均有产生,且导致嗅味的因素各不相同。

水源中,藻类与放线菌的代谢产物以MIB、土臭素味代表,会产生芳香味、鱼腥味、青草味、土霉味;因水源污染,底泥和藻类腐败过程中,生物转化会产生含硫化合物和含氮化合物等嗅味物质;工业污废水排放的酚类化合物、甲基叔丁基醚和其他化学品也可能会导致嗅味。

水厂制水过程中,因投加含氯消毒剂产生的次氯酸、一氯胺、二氯胺、三氯胺等均会在达到一定嗅阈值或味阈值后被用户感知;臭氧氧化过程中产生的预臭氧和庚醛物质会造成臭氧味;一些水处理药剂的投加也会产生氯酚、嗅酚等物质,对饮用水带来药味。

输配过程中,管网沉积物中微生物的生长代谢会产生腐败味;输配过程中余氯持续杀菌作用产生的氯味、药味以及生成的副产物也会产生嗅味;含有机氨、醛类、卤代酚等物质的供水输配材料也可能导致嗅味问题。

03
我国的饮用水的嗅味特征是怎么样的?

某团队通过对十年来我国50余个城市的200余座水厂的水源进行过嗅味调查,筛查出我国饮用水中存在的10类77种典型嗅味物质,其中腥臭味/沼泽味/土霉味是我国饮用水一类重要的嗅味类型。通过分析嗅味成因发现,2-MIB是主要的土霉味物质,硫醚类是主要的腥臭味/沼泽味物质。

目前研究就发现,24个通常占据非优势藻种的藻类可产生MIB,包括颤藻属、假鱼腥藻属、浮丝藻属等,MIB主要以胞外溶解性物质为主。土臭素的来源包括21个嗅藻属,其中以念珠藻目的长孢藻属最具代表性,土臭素主要以胞内物质为主。

水厂工艺对嗅味物质的去除概述

水厂中的常规处理工艺臭氧-生物活性炭深度处理工艺对于嗅味物质的去除能力是完全不同的。常规工艺对嗅味物质的去除效果一般,臭氧-生物活性炭深度处理工艺的去除效果相对较为明显。

01
常规处理工艺

水厂常规工艺对土臭素和2-MIB的去除效果均一般,平均去除率仅为30%左右。有研究发现,常规工艺中的混凝单元所去除的土臭素和2-MIB主要为藻类胞内部分(即通过去除藻类的同时实现对嗅味的有限去除),而对于已溶解于水中的嗅味物质基本没有去除效果。由于常规工艺对嗅味物质的去除效果有限,在原水中嗅味物质较高的夏季、秋季和冬季,往往容易出现出厂水嗅味物质超过新国标限值要求(2-MIB≤10ng/L,土臭素≤10ng/L)的情况,因此,需要采用深度处理进一步去除嗅味物质。其中,不同城市因天气、水源条件的不同,季节性的嗅味问题各不相同,以南京某中试项目为例,在夏、秋、冬三季应注意2-MIB的去除,在秋、冬季要注意土臭素的去除。

02
臭氧-生物活性炭深度处理工艺

经实践证明,臭氧-生物活性炭深度处理工艺可以有效去除2-MIB、土臭素、硫醇类、硫醚类、庚醛类等大多数的嗅味物[2],但臭氧-生物活性炭对环状缩醛及(双2-氯-1-甲基乙基醚)的去除有限(当臭氧投加量为1~2 mg/L时)。研究表明,通过增加预臭氧量有利于提高对嗅味物质控制的有效性。

03
水厂中针对嗅味去除的工艺路线

水厂中,根据嗅味物质的来源,主要分为针对藻细胞外嗅味物质的去除和针对藻细胞内嗅味物质的去除。

对于藻细胞外的嗅味物质,一般可采用物理法(吸附、膜过滤等)、化学法(臭氧氧化、紫外/双氧水高级氧化等)、生物法(生物活性炭降解)、组合法(臭氧-生物活性炭)等;对于藻细胞内的嗅味物质,主要通过去除藻类来实现,方法包括常用的澄清和气浮等除藻方法。

嗅味物质的主要去除工艺和方法汇总见下图:

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结合理论与工程实践,对于嗅味中常见的土霉味、鱼腥味、腐败味、氯味和石油味现象,对相对应致嗅物质、有效处理技术和无效处理技术进行了总结。

水厂工艺对大部分嗅味物质的处理效果评价如下图,可作为参考:

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参考文献

[1] 于建伟. 饮用水嗅味:来源与控制[R]. 湖州:新国标下水厂嗅味问题解决方案专题研讨会, 2023.

[2] 刘宏远. 饮用水异嗅异味物质工程技术措施探讨[R]. 湖州:新国标下水厂嗅味问题解决方案专题研讨会, 2023.

[3] 陶昱明. 臭氧活性炭深度处理对湖泊水源嗅味处理效果探讨[R]. 湖州:新国标下水厂嗅味问题解决方案专题研讨会, 2023.

[4] 王长平. 南方地区胡库行水源季节性2-MIB控制技术探索及应用实践[R]. 湖州:新国标下水厂嗅味问题解决方案专题研讨会, 2023.

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来源:净水技术

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