浅析富营养化源水嗅味成因及给水处理对策

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摘要：讨论了典型的富营养化湖泊巢湖和较优质水源董铺水库夏季水质最劣时期的源水嗅味成因和特点，发现两水源中的主要致嗅物质均含有地霉素（geosmin）和2-甲基异冰片（2-methylisoborneol），且藻类生长是影响两水源异嗅产生的主要原因。针对湖库源水的嗅味，进行了一系列的去除实验，提出预氧化+氧化吸附+再吸附的有效处理方法，取得了较好的效果。

关键词： 富营养化；嗅味；粉末活性碳；除嗅剂；氧化吸附

中图分类号：TB495文献标识码： A 文章编号：

安徽省合肥市目前拥有两个水源，其中董铺水库为主要优质供水水源，常年水质符合地表水二类标准，但由于库容小需从上游补给及仍旧存在的面源污染等原因，夏季源水仍会出现异嗅现象，嗅味最高可达三级；巢湖是合肥市紧急备用水源，因其典型的富营养化特征全年较多时间存在源水异嗅味。在对两水源的处理过程中，合肥供水集团有限公司对两水源源水嗅味的成因进行了分析和研究，并针对水源异嗅进行了大量的药剂选型及实验，摸索出一系列深度处理和强化处理技术，使出厂水满足供水水质要求。

1源水异嗅成因分析

1.1和众多内陆湖泊一样，藻类是合肥地区两水源水体中异嗅产生的主要原因之一。巢湖水体夏季蓝藻、绿藻繁殖速度较快，藻类及其分泌物影响水体产生嗅味，此类嗅味多为藻类自身的嗅味如草味等。冬季或发生“水华”后岸边水体藻类大量死亡腐败产生的嗅味，或风浪泛起时，沉入湖底底泥的腐败物进入水体产生的异嗅味，此类嗅味多为腐烂味［1］。董铺水库嗅味异常现象多发生在夏季藻类生长或死亡时期。

通过对照检测实验，我们列出了两水源常见生长期藻类和嗅味的关系

表1 一些常见生长期藻类所产生的嗅味［1］

1.2从嗅味的化学成分来看，通过对巢湖、董铺水库水样进行气相色谱—质谱联用（GC-MS）分析，发现两水源中主要嗅味物质均有地霉素（geosmin，GM）和2-甲基异冰片（2-methylisoborneol，MIB），它们是水中产生土霉味的主要物质，源水嗅味超过3级时，两种成分的浓度均超过5Ong/L［3］。该两种物质均已被列入新的《生活饮用水卫生标准》质料性附录，也是亚洲地区内陆湖泊水体中最为常见的两种嗅味物质。夏季巢湖水体中还发现有β-柠檬醛（β-Cyclocitral），它是微囊藻的次生代谢产物，为草木腥味。

2源水嗅味处理实验室实验

2.1材料与方法

2.1.1根据技术资料，我们选择了氯气、高锰酸钾、粉末活性碳、除嗅剂（一种氧化吸附复合药剂）四种具有代表性的除嗅药剂，以实验室搅拌实验模拟不同方式投加，对比嗅味去除效果和所需的投加量。

2.1.2实验参数的设定:

2.1.2.1源水常规处理均采用聚合铝铁作为混凝剂，同一批源水投加量相同，混凝时快速搅拌2min(25Orpm)，梯度慢速搅拌8min(200rpm，5s；150rpm，5s；120rpm，5s ；l00 rpm，5s；75rpm，7min40s)。静置沉淀2Omin，取沉淀后水测定嗅味级别。

2.1.2.2各工艺段设定：预处理为源水加入除嗅药剂后按200转/min搅拌10min，然后进行常规处理；絮凝中段投加为混凝5min后，加入药剂，继续混凝沉淀；沉后水投加为混凝沉淀后，取上清液加入药剂并按200转/min搅拌5min，取上清液测定；常规处理为不加入除嗅物质，直接混凝沉淀。

2.2实验结果：

2.2.1巢湖源水（源水嗅味Ⅲ级,浊度37～100NTU，藻类2000～5500万个/L，一组不同源水的综合实验结果）

表1.四种除嗅物质分别单独投加效果比较

表2.预氧化+吸附效果比较（其中所选药剂在预处理时投加）

表3.氧化吸附+再吸附效果（除嗅剂絮凝中段投加，源水加氯）

2.2.2董铺源水（嗅味II级,浊度5～20 NTU，藻类500～2500万个/L，一组不同源水的综合实验结果）

表4.三种药剂分别单独投加效果比较（董铺源水）

2.2.3以上结果，嗅味降低时，水中耗氧量、GM及MIB等嗅味物质成分均有不同程度降低，但各类嗅味物质成分减低的幅度与处理方式和初始浓度有关而各不相同，本文不作详细讨论。嗅味为零时GM和MIB等嗅味物质成分均接近最低检出限，水的嗅阈值为4以下（通常认为可接受的程度）。

3生产实验中源水嗅味处理及应用

3.1根据实验室实验的结果，我们首先对巢湖源水进行了生产实验，由于巢湖源水成分较复杂，投加高锰酸钾等氧化剂方法对巢湖源水适应性较差，且价格昂贵，未能应用于生产。

3.2单一使用粉末活性炭，通常源水嗅味在II级时，粉末活性炭投加量为10-15mg/L；源水嗅味Ⅲ级，粉末活性炭投加量为15-2Omg/L，可基本去除水中嗅味；源水浊度异常升高（2OONTU以上）或源水嗅味达Ⅲ级以上恶臭时，此时粉末活性炭投量大幅度增加，投加30mg/L出厂水仍有I级嗅味。

4结果与讨论

4.1湖库水嗅味受多种因素影响，嗅味物质成分也多种多样，即使是同一个水源，不同季节不同气候也会有差异，水体表现出来的嗅味是多种嗅味物质综合作用的结果，可通过对藻类种类和生长规律的研究和对水中嗅味物质的定性和定量分析来掌握不同水体嗅味的特点，为制水生产提供技术支持。

4.2加氯除嗅实际上是利用其较强的氧化作用来去除的。氯气对去除植物性臭味(藻臭、青草臭)效果较好，对带有霉臭的源水效果较差。当水中含酚类化合物时，加氯还会形成很强烈的氯酚臭，经加氯后水体中的GM和MIB等各种嗅味物质浓度降低幅度均较小。

4.3高锰酸钾的除嗅性能主要依靠其对致嗅物质的更强的氧化作用。实验发现其除嗅作用具有一定的选择性，这与氧化产物有关，经处理后的出水，GM和MIB等各种嗅味物质均还有残留，不能令人完全满意，需要再用别的办法，进一步进行处理。其余二氧化氯、臭氧、过氧化氢、高锰酸盐类等氧化剂去除嗅味的原理和效果与高锰酸钾较为类似。

参考文献：

[1] 谢治平：水源异嗅和给水除臭，中国城镇供水

[2] 纪荣平 吕锡武 李先宁：富营养化水源水中嗅味物质的去除技术，给水排水 2004 .10

[3]GB 5749—2006 《生活饮用水卫生标准》

作者简介：程真文，女，出生于1968年2月，安徽合肥人，本科学历，现工作于合肥供水集团有限公司水质检测中心，工程师，主要从事水质分析工作，包含生物、放射性、工艺、无机和部分有机项目的检测和研究。