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大分子天然有機(jī)物對(duì)水質(zhì)的影響
點(diǎn)擊次數(shù):1379 更新時(shí)間:2015-02-28

    天然有機(jī)物是動(dòng)植物自然循環(huán)代謝過程中形成的中間產(chǎn)物,其中主要是腐殖質(zhì),它們是一類含有酚羥基、羥基、醇羥基等多種官能團(tuán)的大分子縮合物質(zhì),其分子量一般為300u到30000u。通常根據(jù)腐殖質(zhì)在酸和堿溶液中的溶解度將其分為三個(gè)部分:1)腐殖酸,溶于堿溶液但酸化后可沉淀;2)富里酸,既溶于酸溶液也溶于堿溶液;3)胡敏素,既不溶于酸溶液也不溶于堿溶液。三個(gè)部分在結(jié)構(gòu)上相似,但在分子量和官能團(tuán)含量上有差別。相對(duì)于腐殖酸和胡敏素而言,富里酸的分子量較小并含有更多的親水官司能團(tuán)。腐殖質(zhì)本身對(duì)人體無害,但由于其表面含有多種官能團(tuán),能夠與水中金屬離子絡(luò)合,影響水處理效果。有機(jī)物可吸附在膠體顆粒表面,形成有機(jī)保護(hù)膜,不但使膠體表面電荷密度增加,而且阻礙了膠體顆粒間的結(jié)合。這是由于有機(jī)物一般帶有較高的表面電荷,如富里酸的表面電荷密度(10C/mgDOC~15C/mgDOC)遠(yuǎn)高于粘土顆粒(0.1C/mg~1.0C/mg)[1]。據(jù)報(bào)道[2],當(dāng)高嶺土或硅氧化物吸附5mg/L~10mg/L腐殖酸后,其在水中的穩(wěn)定性提高1倍,或混凝過程中碰撞效率降低1倍;此種影響隨有機(jī)物濃度升高或溶液pH值降低而更加顯著。    

    水中有機(jī)物對(duì)膠體保護(hù)作用導(dǎo)致混凝劑投量大幅度提高。Edzwald[1]基于富里酸與無機(jī)顆粒所帶電荷量的差異,指出如果向某個(gè)含有10mg/L無機(jī)膠體懸浮中加入3mg/L富里酸,混凝劑投量需增加6倍才能使之脫穩(wěn)。姚重華和嚴(yán)煦世[3]通過試驗(yàn)測(cè)定,如果粘土懸浮液中的富里酸濃度增加3mg/L(以TOC計(jì)),硫酸鋁投量將增加5.3倍;如果富里酸濃度增加7mg/L(以TOC計(jì)),硫酸鋁投量須增加到原來的10.2倍才能達(dá)到同樣的混凝結(jié)果。    

    水中有機(jī)物濃度高使混凝劑藥耗增大、制水成本升高。由于我國多數(shù)水廠采用的是鋁混凝劑,造成出廠水中鋁離子濃度過高,影響居民的身體健康(據(jù)報(bào)道,過量攝取鋁導(dǎo)致神經(jīng)纖維纏結(jié)的病變,也可抑制胃液和胃酸的分泌,使胃蛋白酶活性下降)。    

    此外,由于天然有機(jī)物在水中含量較高(mg/L數(shù)量級(jí)),會(huì)與加入的水處理藥劑(如消毒劑CI2、O3等)作用,轉(zhuǎn)化為有害的有機(jī)物或中間產(chǎn)物。

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