纳滤/反渗透技术去除水中含氮消毒副产物的研究进展
2021-05-12高玉婷陈文兵温明铎高自豪
高玉婷, 陈文兵, 温明铎, 高自豪
(山东建筑大学 市政与环境工程学院, 济南 250101)
消毒是饮用水处理过程中不可缺少的关键步骤, 其作用主要是灭活水中的病原微生物, 可大大降低霍乱、 伤寒等水传播疾病风险[1-2]。 消毒剂往往具有强氧化性, 容易与水中存在的天然有机物、人工合成化学物质等前体物发生反应, 生成消毒副产物(DBPs)。 目前, 含量较高的三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)等含碳消毒副产物(C-DBPs)已纳入国家生活饮用水标准。 研究发现含氮消毒副产物(N-DBPs)在饮用水中浓度虽然比C-DBPs 低, 但是其细胞毒性和遗传毒性却高出几个数量级[3]。 NDBPs 尚未纳入国家饮用水水质标准, 但随着人们对饮用水水质要求的提高, 深圳、 上海已将N-亚硝胺(NAs)纳入地方饮用水标准。 饮用含有过量N-DBPs的水存在潜在健康风险, 因此必须在水处理过程中加以去除。 但由于水中的N-DBPs 浓度低、 相对分子质量小、 亲水性强等特点, 传统水处理工艺难以去除[4-5]。
以膜技术为核心的新一代饮用水处理工艺凭借其对颗粒物、 胶体、 微生物等的高截留率, 以及占地面积小、 自动化程度高、 化学药剂使用量少等优点, 被称为“21 世纪的水处理技术”, 主要包括反渗透(RO)、 纳滤(NF)、 微滤(MF)和超滤(UF)[6]。UF 膜、 MF 膜孔径较大, 对水中溶解性小分子有机污染物去除效果较差; NF 膜孔径为1 ~10 nm, RO膜孔径小于1 nm, 可去除水中低相对分子质量的溶质, 近年来应用越来越广泛, 可用于控制水中N-DBPs 浓度。 一般来说, RO 膜、 NF 膜对前体物的去除效果(源头控制)优于对已生成的N-DBPs 的去除效果(末端控制)。……
