低压膜分离技术如何处理净水中的微量有机污染物

3 结果与讨论

3.1 原水中有机物分布情况

3.1.1 不同季节原水中的DOC和UV254分布情况

黄浦江水源水中DOC、UV254和SUVA随季节变化情况如图 2所示.夏季DOC值较低, 冬季DOC值相对较高.夏季为多雨季节, 雨量充沛,  尽管降雨径流的作用会使土壤有机物较多地进入黄浦江水中, 使水中小分子溶解性有机物增多, 但丰沛的降水量影响较强, 对水体中有机物起稀释作用.冬季降雨量减少,  进入水体中土壤的有机物也相对减少, 但黄浦江水进入枯水期, 使得DOC浓度增加.相对而言, UV254的变化趋势则和DOC相反.夏季UV254较高,  而冬季较低.UV254可反映原水中腐殖酸的含量水平,  原水中腐殖酸类天然有机物主要由来自土壤的腐殖质和水环境中藻类分泌物小分子腐殖酸有机物等构成.夏季进入黄浦江水中的土壤有机物增多, 加之藻类生长旺盛,  其代谢产物较多, 因此UV254较高.冬季进入黄浦江水中的土壤有机物减少, 加之藻类生长受到抑制, 从而UV254降低.

UV254值与有机物中苯环上碳含量的多少有很好的线性关系.比紫外吸光度(SUVA)即UV254/DOC代表了单位有机物的紫外吸光度,  反映了水中有机物的芳香构造化程度.SUVA越高, 其芳香构造化程度越高, 含饱和键的有机物越少,  意味着水中有机物主要来源于土壤腐殖质或生活污水的污染.Edzwald等的研究认为, 当SUVA值小于2  L˙m˙mg-1即表示有机物的组成是以非腐殖质的亲水性较小分子为主;而SUVA值在2~4 L˙m˙mg-1范围内时,  有机物的组成主要是以疏水性和亲水性的腐殖质类物质为主;SUVA值大于4 L˙m˙mg-1时, 则主要以疏水性大分子质量腐殖质为主.由图可知, 不同季节,  黄浦江水中SUVA值基本在2~3 L˙m˙mg-1范围内变化, 因而, 黄浦江水中有机物主要以疏水性和亲水性的腐殖质类为主.一年的季节变化中,  夏季SUVA较高, 而冬季SUVA较低.表明腐殖酸含量在夏季时较高, 而冬季较低.

3.1.2 原水中有机物分子质量分布情况

黄浦江水中有机物分子质量分布如图 3所示.由图可知, 黄浦江原水溶解性有机物分子质量主要集中在2~7 kDa和 < 0.5 kDa范围内,  尤以分子质量在3~5kDa和0.2kDa附近的有机物居多.就一年中有机物分子布而言, 夏秋季节, 3~5 kDa范围内的有机物分子质量峰图较高,  说明该分子质量范围的有机物含量较大;而春冬季节, 该分子质量范围内的有机物含量较小.对于 < 0.5 kDa的有机物,  其含量在不同季节差别不大.由于本试验中的有机物分子质量分布是采用紫外检测器进行检测, 因而该峰图的变化与一年中UV254的变化相适应(见图 2).研究表明,  UV254和DOC之间具有较好的相关性, 紫外可作为DOC的有效替代参数;欧阳二明等, 2006).因而,  本试验中以UV254表示的有机物分子质量分布变化在一定程度上也反映了DOC的变化情况.