當代飲用水深度處理技術
摘要：分析了飲用水水源水質隨社會變遷和經濟發展而產生的變化，討論了基于水源水質變化而創新和發展起來的各種飲用水處理技術與工藝。在此基礎上，針對當前飲用水水源水質特點，剖析了應用比較廣泛的臭氧/生物活性炭工藝存在的問題，提出了可以替代臭氧/生物活性炭工藝，保證飲用水安全、健康、可口的當代飲用水深度處理技術。
關鍵字：飲用水，水源水質，新興污染，物納濾膜
1.飲用水水源水質特征及其變化
飲用水水源水質，隨著社會和經濟的發展，呈現出明顯的時代特征，為了保證飲用水水質安全，相應的飲用水處理技術，也必須隨著人類文明的進步和社會經濟的發展，不斷地創新和進步。在經濟發展和工業化水平相對較低的20世紀初及之前，飲用水水源中的污染物主要是懸浮物、膠體以及病原微生物、病毒等，特別是在該時期由于人口相對較少，人類的需水量不大，大部分飲用水水源采用地下水，所以該時期威脅飲用水安全的主要污染物 是病原微生物和病毒，即生物安全眭。
到了近代，由于社會、經濟、工業，特別科學技術的發展，大量人工合成化學品的問世及使用，導致飲用水水源的水質惡化(現代先進的水質檢測技術可以分析出絕大部分污染物)。而與水源水質相適應的飲用水處理技術的發展相對滯后，導致人們對飲用水安全的擔憂。1974年以來，美國在飲用水中發現2100種化學物質，其中190種是可疑的，99種致癌或可疑致癌物，82種致突變物，28種急性或慢性致毒物。美國環保局(簡稱美國EPA，USEPA)對全國范圍的飲用水進行檢測，發現氯化消毒的飲用水中普遍含有鹵代烴類，在被檢測的289種化合物中，有111 種鹵代有機物。
研究表明，自來水中鹵代烴類化合物是多種癌癥的致病因子，其中氯仿、溴仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、四氯化碳、1，2-二氯乙烷 以及某些較高分子量的有機鹵代物的致癌作用最為明顯。我國自改革開放以來，經濟發展迅速，而城市污水和工業廢水的治理跟不上經濟的發展，未經處理的污水直接排入水體，加上農藥和化肥的濫用，導致飲用水源水質不斷惡化。對全國35個江段有機污染物的調查結果發現，水體中痕量有機物種類繁多，致癌、致畸、致突變的“三致”物超標倍數高。在7個流域的l4個典型江段中共檢出197種有機化合物，其中 致癌化合物25種，屬于USEPA的優先污染物53種。
例如，上海黃浦江水中有機物種類至少在500-700種之間，氣相色譜/質譜(GC/MS)定性檢出的218種有機物中，屬USEPA的優先污染物達39種。我國南方某水源中多種有機氯農藥共存，仲丁威、阿特拉津常年存在。近代水源水質的這些顯著的特征，是對飲用水安全，以及飲用水處理技術的嚴峻挑戰。
當前人類已經進入21世紀，科學技術的發展已經達到了前所未有的高度和水平，人們的生活水平也空前提高。科學的發達和產業化浪潮，雖然給人類帶來物質文明，但也導致人們對化學品的過度依賴。例如，為了使牛、羊多長肉、多產奶，人們給這些牲畜體內注射了大量雌激素;為了讓池塘里的魚蝦迅速生長，養殖戶添加了“催生”的激素飼料;為了促使蔬菜、瓜果的個頭大，提前進入市場，菜農和果農們不惜噴灑或注射一定濃度的乙烯利、脫落酸等“催生劑”。
這些人工合成化學品在工業、農業生產和人們日常生活中的廣泛應用，雖然獲取了暫時的利益，但是也使人類賴以生存的環境蒙受了巨大危害。目前從地表水水源、污水處理廠的出水、甚至飲用水中都檢測出了有別于一般化學品的新興污染物，這些污染物包括環境激素(也稱內分泌干擾物，Endocrine Disrupting Chemicals，EDCs);藥品和個人護理品(Pharmaceuticaland personal eare products，PPCPs)類化合物、尤其備受關注的是具有藥物活性的化合物(Pharmaceutical active compounds，PhACs)等等。
這些新興污染物較一般的化學污染物的危害更大，其含量在非常小的情況下(幾十萬分之一或更小的含量)，就可以引起生物免疫功能紊亂而導致許多人們意想不到的疾病甚至癌癥;可以引起生物生殖系統紊亂和生殖系統疾病(諸如引起生物雌雄同體現象或最終導致不孕不育而走到滅絕的境地);也可以引起生物神經系統紊亂而使生物自殺現象日趨嚴重或患有精神病人數屢屢增加。如何有效地去除飲用水源中這些新興污染物，以提供安全健康可口的飲用水，是當代飲用水處理中面臨的嚴峻課題。
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