水中异味（土臭素二甲基异冰片）

xiaobao27

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梦岩

土霉味化合物的去除技术
Geosmin和MIB均为饱和环叔醇类物质，是放线菌和蓝绿藻的二级代谢物，具有挥发性和抗氧化性，常规的水处理工艺不能很好地将其去除pJ。目前应用得较多的处理方法有吸附法、氧化法、生物处理法以及联合处理技术。
1化学降解法
Lalezary等研究表明，Geosmin和MIB具有抗氧化作用，20mg／L的C12在16 h的接触时间内对120ng／L的Geosmin有25％的去除率，4mg／L的C102在相同的接触时间内有60％的去除率，高达50mg／L的高锰酸钾在2 h的接触时间内不能氧化Geosmin。相对于其他氧化剂来说，臭氧对Geosmin和MIB的氧化较为有效。Moniwa等指出，MIB和Geosmin的臭氧氧化主要是通过•OH起作用的，并且水中天然有机物(NOM)的存在对两种物质的氧化可起重要作用。Lalezary研究显示，在有机纯水中，高达8 mg／L的臭氧只能氧化不到30％的MIB和Geosmin；Terashima发现，2 mg／L一5 mg／L的臭氧可降解天然水体中75％、一100％的MIB和Geosmin。这些结果表明基质作用很重要，因为水中含有的NOM可以激发•OH的形成。若用H202和Uv作为臭氧氧化的补充，则可激发产生更多的•OH，从而达到更好的去除效果。Glaze等在去除Colorado河水中的Geosmin和MIB实验中发现，相同的臭氧供给速率下，单独臭氧MIB去除率为73%---82％，Geosmin去除率86%-92％；臭氧加H202，MIB去除率为79％～89％，Geosmin去除率81％95％；臭氧加UV，MIB去除率为71％～83％，Geosmin去除率为87％～99％。LindaA
Lawto用Ti02作催化剂光降解浓度均为2.00ug／L的MIB和Geosmin，发现Geosmin在15 min时就有大于90％的去除率，到60min时Geosmin和MIB有99％的去除率。
2生物降解法
某些菌种对Geosmin和MIB有去除的作用。Narayan和Nunez[对土霉味物质的去除研究表明，杆菌类细菌可有效降解Geosmin。ChanceV Lauderdale从湖水中分离并鉴定了一种类似于梭状芽孢杆菌和球形芽孢杆菌的细菌，它可在有氧条件下降解MIB。生物膜法是目前应用较广泛的生物处理方法，PMHuckt用以玻璃珠为填料的生物反应器去除Geosmin和MIB，发现相比之下，Geosmin相当不易生物降解。Rittmann和MeCa提出，生物膜是由其他可降解的物质而不是只有嗅味物质维持时才能较好的发挥作用。
3吸附法
适当用量的粉末状活性炭(PAC)能够有效地去除Geosmin和MIB等气味化合物去除至10ng／L以下，因而水厂常常采用PAC解决阶段性的嗅味事件。PAC在缓解嗅味的应用上，受到活性炭的种类、PAC的投加点和投加量、混凝剂的投加量以及原水水质(如浊度、天然有机物质NOM的浓度和性质等)的影响。Gayle Neweombe等研究发现，木质活性炭对MIB的吸附不如椰壳炭和煤质炭，这与活性炭的孔结构、孔径分布和表面化学性质有关。张小满和曹达文对PAC的投加点作了相关研究，证明在混凝中段投加PAC的除嗅效果明显优于在混凝前投加；李大鹏等通过试验得出，投加点对除嗅效果的影响随着PAC投加量的增加而逐渐减小，混凝中段投加与混凝前投加相比，在达到同样的处理效果时平均可节省约10mg／L的PAC。张小平的研究表明，投加PAC可以节省l／3的混凝剂。Lionel Ho等研究得出，当混凝剂铝盐的投加量增加时，MIB的去除率下降，同时浑浊度的存在也会减少MIB的去除量，去除效果与絮体的尺寸和密实度有关，在浑浊度存在和铝盐剂量增加的情况下絮体尺寸和密实度随之增加，PAC颗粒结合到大絮体中，减少了与水的混合效率和MIB分子的扩散动力。David Cook等在对澳大利亚阿德莱德城市的四个水处理厂的水作相关的研究时发现，水中存在的天然有机物质NOM会改变吸附等温线，降低目标物质的吸附容量，尤其是与目标物质有相似结构和大小的化合物可直接竞争吸附点位，并且当源水的浊度达到26NTU或以上时，活性炭的用量将会有很大的提高。但据Graham等的研究表明，当去除率用原始浓度的百分数来表示时，Geosmin和MIB的去除效果并不受源水中天然有机物质的影响，也不受Geosmin和MTB的初始浓度的影响，它是一个独立的吸附过程。梁存珍、王东升等在研究粉末炭去除嗅味物质时发现，水中余氯的存在降低了PAC对嗅味物质的去除率，原因是氯与水中有机物的反应产物可以和嗅味物质竞争PAC上的吸附点，延迟加氯时间有利于PAC对目标化合物的去除，投加聚合氯化铝可以部分弥补余氯对去除嗅味物质
的不利影响。
当为解决嗅味问题须长期持续使用PAC时，PAC的投加量必须随Geosmin和MIB浓度的变化而变化，因此供给速率不易控制，这时使用颗粒状活性炭(GAC)较为经济。
有关研究表明，由于GAC物理、化学结构的复杂性以及水中有机物本身的复杂性，吸附等温线的形状对溶液平衡浓度轴往往呈典型的凹向上曲线。王九思等指出，一般情况下等温线陡的GAC要比等温线平缓的GAC更有利于吸附柱的运行。伍海辉、朱斌等在研究深度处理饮用水的活性炭筛选时，通过吸附等温线实验和动态吸附柱实验选出适合上海水质的最佳活性炭种类，同时发现根据吸附等温线得到的吸附剂的吸附性能与动态吸附柱实验结果相关性较好，活性炭的比表面积、碘值和亚甲蓝吸附值等吸附性能指标与活性炭对上海水的吸附能力之间的相关性较差，所以在选择合适的活性炭类型时，不能单凭这些指标，应根据对实际污染物的吸附效果进行选择。Elhadi等分别对新鲜的GAC和老化的GAC作了实验，发现新鲜的GAC处理效果优于老化的GAC，且处理体系的营养(C、N、P)对处理效果的影响较大。Massoud Pirbazari等在研究GAC吸附去除嗅味物质时，发现固定床吸附柱去除嗅味物质很有效，即使进水浓度达10ug／L，处理后残留的嗅味物质浓度也会降到嗅阂值以下。
Jellis曾采用高硅沸石作为Geosmin和MIB的吸附剂，结果10mg／L的粉末沸石对蒸馏水中Geosmin去除率为84％，MIB去除率为26％，同时发现高硅沸石的吸附性质对某种大小和形状的吸附物有针对性。沸石比活性炭易于再生，在包括加热、加酸、氧化的再生过程中有更高的稳定性，Jellis实验中，沸石经过了4个吸附／再生的循环过程而没有降低其效率。陈蓓蓓、高乃云等总结指出，沸石吸附与活性炭相比有诸多优点，但因成本昂贵而得不到广泛的应用。
1．5．4联用技术
吴德好用高锰酸钾和PAC联用处理有土腥味和霉烂味的原水发现，PAC和高锰酸钾联用对Geosmin和MIB的去除有更好的效果，高锰酸钾的氧化作用和高锰酸钾被还原后的新生态二氧化锰的吸附作用对去除Geosmin和MIB有主要贡献，高锰酸钾和PAC对二者的去除具有协同作用，lmg／L的高锰酸钾和10mg／L的粉末活性炭联用时平均去除率可以达到92％以上。岳舜琳也曾通过研究指出，高锰酸钾和PAC联用对水中Geosmin和MIB的去除有协同作用，效果明显，COD值也降到很低水平，此外活性炭还具有还原性，可以还原过量的高锰酸钾，从而使出水水质稳定可靠。GAC处理嗅味物质时，在其上附着的生物膜形成生物活性炭(BAC)，与臭氧联用后，通过臭氧的氧化、活性炭的吸附和微生物的代谢作用强化了对Geosmin和MIB的去除。YoungsugKim等在传统工艺(混凝一沉淀一过滤)后分别用GAC和BAC对Geosmin和MIB进行去除，运行GAC时对原水中初始浓度为15．6ng／L的Geosmin的总去除率为57．0%．,71．3％，对初始浓度为8ng／L的MIB的总去除率为54．9%,71．9％；运行BAC时对Geosmin的总去除率为67．3％82．7％，对MIB的总去除率为62．2％--,74．4％。Smuramo等在日本的Kanamachi水厂传统工艺沉淀和过滤中间加入了臭氧一生物活性炭除嗅味系统，尽管原水中MIB的浓度变化很大，但经臭氧一活性炭处理后MIB可被全部去除。Masaki Sagehashi等用臭氧吸附氧化工艺降解MIB，采用高硅铝比USY沸石作吸附剂，憎水型有机物MIB吸附在其上并在微孔中富集，臭氧对MIB的降解系数在USY吸附的条件下是无吸附剂时的11000倍，高硅沸石的吸附显著加强了MIB的降解速率。
5小结
综上所述，Geosmin和MIB由于在水中的浓度和嗅阈值都很低，造成了处理难度的增加。PAC和GAC是普遍使用的较为经济有效的方法，但本底水质对吸附影响较复杂；沸石吸附工艺与活性炭相比有更多优越性，但投资成本和运行费用昂贵；Geosmin和MIB不易被一般氧化剂所氧化，而臭氧对其氧化有一定效用；光催化氧化是一种高效的方法，但因其去除机理、反应条件和中间产物等较复杂影响了其应用前景；生物方法需控制好适应菌落生长条件的稳定性，否则效果很差。吸附法对Geosmin去除效果较好，生物法对MIB去除效果较好；各种方法单独使用的效果不及有协同作用的两种或多种方法联用的效果好。若要获得更高的去除率则优先采用如臭氧生物活性炭等方法的联用。

梦岩

从自来水的生产过程来看，产生嗅味的物质来源于三个过程:一是原水中本身含有某些产生嗅味的物质;二是原水经过水厂进行处理时，在处理过程中，投加的药剂以及同原水物质所反应后的物质带来的异嗅和异味;三是处理后的水在经过配水系统输送到用户过程中，在管网系统中引入的杂质产生的嗅味。从我国饮用水供水的实际情况来看，产生嗅味的物质主要来源于前两个过程。

梦岩

混合充氧技术的发展
国内在水源水库以混合充氧技术为主体的水质污染控制技术方面研究极少。国外此方面研究主要集中在4个方面：一是同温层曝气(又称深水曝气)，二是空气管混合充氧，三是扬水筒混合，四是机械混合。
同温层或等温层曝气是只向下层水体充氧，而不搅动水体、上下水层不产生混合、维持水体分层状态的一种曝气方式，其装置示意如图3所示。国外学者在此方面研究较多，针对夏季湖库水体分层导致等温层溶解氧降低的问题，根据气一水相互作用的流体力学理论，提出了这种气泡混合装置的设计方法；Schierholz等采用DeMoyer提出的传质模型，通过大量现场试验，建立了气量、曝气深度、截面积和水韵体积等多参数的氧传质系数特征方程，进一步完善了大水深湖库曝气系统的设计计算方法。Johnu副研究了同温层气泡动力学，建立了同温层曝气器充氧能力模型和扩散模型。美国的Prince湖和Western Branch湖采用完全提升型同温层曝气器增加下层水体溶解氧，取得了良好的效果；利用部分提升型同温层曝气器给下层水体充氧，改善了底部水质。另有国外学者将模型模拟与现场研究相结合，以美国Minnesota的Calhoun湖为对象，研究了气泡混合破坏分层对藻类活性的影响的技术以及曝气量与藻类生长之间的关系，结果表明：气泡混合会明显降低叶绿素a的含量，曝气量越大，水中叶绿素a的降低就越显著，且混合装置的启动时间应在6月底前。Gustavo等口20综合两相流模型和氧传质模型建立了气泡混合过程的CFD模型，模拟研究了气泡直径、气体容积速率、提水性能等，并结合美国芝加哥McCook水库进行了试验与模型验证，取得较好效果。但是，同温层曝气对水体的循环范围较小，不利于充氧水体向四周扩散，只能解决局部范围的底泥污染物释放问题，不能解决富营养化问题。
空气管混合是在水底水平敷设开孔的气管，通入压缩空气从孔眼释放到水中，气泡上升时将上下层水体混合，如图4所示。柏林Tagel湖和荷兰Nieuwe Meer湖用空气管混合上下水层，抑制了蓝藻的繁殖；英国Hanningiield水库用空气管混合使浮游微生物下降了66％。在Malawi的Mudi水源水库采用穿孔管布气系统对等温层水体混合充氧，使底部水体溶解氧提高到0．2 mg／L，出水锰含量由O．47 mg／L降为0．1 mg／L，后续水处理高锰酸钾用量由2．4 mg／L降为0．6 mg／L，加氯量和混凝剂耗量降低25％以上，制水成本降低39％。但是对于大体积水体，空气管混合存在能耗高、工程实施难度大等方面问题。

扬水筒为一垂直安装于水中的直筒，它利用压缩空气间歇性地向直筒中释放大气弹，推动下层水体向上流动，使上下层水体循环混合，达到破坏水体分层、控制藻类生长的目的，其结构如图5所示。
关于扬水筒水库混合技术，国外主要开展了水力混合模型、氧传质模型、水流速度模型方面的研究工作。韩国的Daechung湖采用扬水筒混合水体，控制湖泊浮游植物的生长ⅢJ。Daniel等采用模型模拟的方法对纯氧曝气、扬水筒混合、气泡混合3种充氧混合技术的氧的传质进行了研究预测，精度达到85％以上。扬水筒混合的脉动性强，影响范围大，但其本身基本不具备直接充氧功能，另外关于确定扬水筒作用范围的水体流场分布及水质分布的计算流体模拟技术方面的研究也未见报道，从而直接影响到该技术应用的科学性和应用效果。
采用机械方法对水库进行混合的技术研究相对较少。机械设备装置主要包括表面螺旋桨混合、轴流泵混合‘、射流混合等几种，其中轴流循环装置如图6所示。国外学者针对美国和加拿大很多湖泊／水库冬季冰封造成的水体缺氧而引发的生物大量死亡问题，结合表面曝气和点式曝气两种混合充氧技术，分别建立了相应的水流动力学模型，该模型能较好地模拟加拿大Alberta两个湖泊的增氧效果，其中表面曝气方式增氧效果更好。但由于机械混合不具备直接向水体充氧的功能，且主要是用于体积较小、水深较浅的水库湖泊，在实际应用上受到一定限制。

4 扬水曝气技术方面的研究
国内学者最新研究开发的扬水曝气技术，是在国外扬水筒技术基础上通过结构改进和优化，既保持了混合功能，又增加了直接充氧功能的技术，
其结构示意如图7所示。所建立的扬水曝气提水能力和充氧能力数学模型，基本实现了扬水曝气器提水量和充氧量的定量模拟计算m]。该技术已成功应用于水源水库中藻类的控制和底泥中氨氮释放的抑制：使水中藻类的生产力削减了57％，叶绿素浓度降低了14％，对底泥中氨氮释放的抑制使氨氮由1．4 mg／L降低到0．1 mg／L以下，削减降低了95％以上。

但是到目前为止，对扬水曝气器周围水体循环混合强度、流场分布条件下藻类迁移运动规律、控制藻类生长作用范围的计算流体动力学模拟(CFD)方面的理论研究还较匮乏，对底泥表面溶解氧的扩散规律和分布特性还不能准确预测，因而难以有效确定抑制底泥中污染物释放的作用范围，致使扬水曝气技术的应用还存在一定的盲目性。
5 水库突发性或周期性高强度水质污染控制研究
水源水库的水质污染控制除了研究上述常规水质污染控制技术外，还应考虑水库的突发性或周期性高强度水质污染的控制问题。目前国内外在这方面的研究主要是通过水质在线监测系统进行预警，在水厂增加预处理、强化常规处理及深度处理等方法控制污染，但当污染强度过高时往往难以奏效。当水库发生突发性水质污染时，仅仅依靠水体自净或弃用水源不现实；通过在水厂加强预处理和深度处理的方法在技术和经济上也存在一定的不合理性，是一种被动和消极的应对措施。因此，采用水源原位氧化技术应对突发性或周期性高强度水质污
染的意义显得极为重大。但是目前原位化学氧化应急技术的应用因大水深水库的混合问题而受到一定限制。
扬水曝气技术的深度研究与开发，为原位化学氧化应急技术的进一步推广实施提供了便利，使得氧化剂可在水源原位投加并均匀分散于整个水体。
通过扬水曝气，可实现氧化剂的短时间快速投加，并利用其高效混合功能使之均匀分散到整个水体，及时有效地减缓、消除突发性或阶段性高强度水源水质污染，保证供水水源安全。
6 水中N、P和有机物的生物去除方法研究
目前，水源水库面临的另一个较为普遍的水质问题就是N、P和有机污染较重，特别是总氮，很多水源水库近年持续出现总氮超标现象，水体富营养化严重，并呈现逐年加剧的趋势。
虽然生物技术被认为是解决该类问题的有效途径，但在水源水库原位水质生物处理技术研究与应用方面的相关研究报道，国内外鲜见。目前相关研究报道主要是针对微污染水源水的非原位生物预处理研究。
此方面研究以生物接触氧化技术应用居多。生物接触氧化是利用生物填料上附着的微生物氧化降解水中的有机物、氨氮和藻类。20世纪90年代以来，弹性填料生物接触氧化技术已应用于微污染水源水的预处理，在宁波梅林水厂、深圳东深水厂和上海惠南水厂的应用表明，该技术在去除水源水中CODM小NH3-N、藻类、浊度、色度等方面有较好的效果，但对'TN去除效果不佳。在这些应用中，生物填料需悬挂在专设的接触氧化池中，并且需要向接触氧化池曝气，以满足微生物降解所需的氧气。同时，利用气流搅动引起的水流紊动作用，能加速污染物质向填料表面迁移扩散，有助于填料表面老化生物膜脱落，促进生物膜更新，保持生物膜活性。
扬水曝气技术能增加水体溶解氧，并形成水体竖向循环流动，初步具备了生物接触氧化所需的溶解氧条件和水力条件。在扬水曝气器周围水体中悬挂生物填料，在原位进行水源水质预处理，这样就不必建造专门的处理构筑物和曝气系统；利用扬水曝气器提供的溶解氧条件和水力条件，还可以省去人工曝气。国内学者初步研究结果表明，扬水曝气器周围的溶解氧条件能基本满足生物接触氧化要求，初期水处理效果良好，但水流紊动强度偏小，不利于生物膜更新，水处理效果逐渐降低，而且对水中的TN同样存在去除率较低的问题。
因此，如何构建具有脱氮、除磷、降解有机物等多重功能的水库原位生物膜处理系统，并与混合充氧技术相结合，有效去除水中N、P及有机污染物成为当前国内外水源水库水质原位控制方面的前沿研究课题。

梦岩

在地表水源中，湖泊和水库发生异嗅的原因主要是藻类和放线菌的生长。放线菌产生异嗅的原因是在其新陈代谢过程中分泌土臭素和2一甲基异冰片。水体中活藻可产生许多挥发性的和非挥发性的有机物质。这些有机物或者是简单的光合作用的产物，或者是由较简单的化合物合成的较复杂的化合物，变成异养有机物(如细菌和真菌)的食物。藻类细胞外的产物会引起异嗅和异味。而且藻的细胞外物质分解是另外一个潜在的嗅味源泉。大部分产生嗅味的有机化合物是活藻释放的，包括小分子量和大分子量物质。死藻可以通过两个途径引起异嗅和异味。其一，死亡藻类(特别是无纤维素细胞壁藻类)细胞的解体，使得细胞内物质进入水中，释放出嗅味化合物;其二，死藻可作为放线菌等细菌的食物放线菌可产生嗅味化合物。鱼类通过鳃或肠道吸收嗅味物质，使鱼本身也有嗅味，导致鱼肉质量下降。目前己知能使水体产生各种嗅味的藻类有5O种左右。
    近年来由于对给水管网中由细菌生长引起的水质变化研究的深入，也发现由于给水管网中物理化学和生物化学的原因而使用户水中出现异味的问题。在给水管网中由于水中有机营养基质的存在，使细菌在管网中再生长，并在管壁形成生物膜，由于水流速度的变化，水流对管壁生物膜的剪切力也相应变化，引起生物膜的脱落而使用户水色度和浊度上升。如果水中营养基质较多使细菌生长旺盛，管壁生物膜较多，老化的细菌膜和死亡的细菌分解也会使用户水发出异嗅味。。高层水箱由于二次污染和清洗不够，使细菌和藻类微生物生长也会使饮用水出现异味，对于管网中水质变化引起的饮用水异味还有待进一步研究。
    从自来水的生产过程来看，产生嗅味的物质来源于三个过程:一是原水中本身含有某些产生嗅味的物质;二是原水经过水厂进行处理时，在处理过程中，投加的药剂以及同原水物质所反应后的物质带来的异嗅和异味;三是处理后的水在经过配水系统输送到用户过程中，在管网系统中引入的杂质产生的嗅味。从我国饮用水供水的实际情况来看，产生嗅味的物质主要来源于前两个过程。

梦岩

DO浓度是底泥释放2一MBI的一个决定性因素，当上覆水体由好氧变为厌氧或缺氧状态时，底泥将释放出2一MIB。在受到扰动时，底泥中积存的嗅味物质也会大量被释放出来，严重影响水体的安全性。
底泥的存在能够促进微囊藻的生长，加剧富营养化。试验所用微囊藻本身虽然不产生2一Mm，但是其生长能够影响水体的DO 浓度。在微囊藻的生长期，旺盛的光合作用使水体中的DO达到8mg/L以上;进入衰退期后光合作用减弱，水体开始呈现厌氧状态，进而引起底泥释放2一MIB，在试验结束时水中的2一MIB浓度达到了594ng/L，远远超过了
饮用水水质标准，而在没有藻类的对照试验水体中2一MIB浓度只有34ng/L。

梦岩

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梦岩

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jshx2000

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shenhua

这些物质遇到氧化剂会氧化掉，自来水都有消毒工艺，在这阶段应该能去除掉，自来水有味，与这些没有关系。

梦岩

阁下何方神圣？？？？？？？？？？

梦岩

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sunteknet

很长啊，下载下来看看                                         .

鞑靼人0

学习了！多谢。{29}

梦岩

通过对高锰酸钾除臭机理的分析,以及对单独投加高锰酸钾、高锰酸钾与活性炭联用这两种处理工艺的试验研究,考察了高锰酸钾的投加量、接触时间、pH对出水嗅阈值的影响.结果表明,当高锰酸钾的投加量为1.0 mr/L、接触时间为30 min、pH值为7.5～8.0时可取得很好的除臭效果;高锰酸钾与粉末活性炭联用对嗅味的去除效果要优于单独使用高锰酸钾的,而且还可以有效解决大量投加高锰酸钾导致的色度超标问题.