活性炭吸附+超滤小型直饮水机处理效果分析

2016-09-02侯馨宇孙明昱陶星金贾红迪刘佳音左金龙哈尔滨商业大学黑龙江哈尔滨150000

科技传播 2016年15期

侯馨宇，孙明昱，陶星金，贾红迪，刘佳音，左金龙哈尔滨商业大学，黑龙江哈尔滨 150000

侯馨宇，孙明昱，陶星金，贾红迪，刘佳音，左金龙
哈尔滨商业大学，黑龙江哈尔滨 150000

随着人口的增多和工农业的生产发展，自来水的水源污染越来越严重，形成消毒剂副产物及管网二次污染等危害。为解决饮用水安全问题，采用活性炭吸附+超滤组成一体化小型直饮水机，直饮水机内芯由粉末活性炭和超滤膜组成，可直接安装在水龙上使用。水质分析表明：小型直饮水机对原水中的有机污染物质和重金属去除效果较好，出水可直接饮用。

水污染；直饮水；处理效果

2014年7月，《NATURE》杂志上，同济大学环境科学与工程学院陶涛教授发表了一篇文章，文章指出：中国普遍存在供水管网二次污染的问题，饮用水安全是中国的当务之急。使用成本稍低的技术，比如水龙头上面的净化器，就足以为大多数中国人口提供清洁的饮用水。中国人通常认为水烧开煮沸就可以杀死水质中的细菌病毒，然而，自来水烧开只能杀死部分细菌，水中的重金属、灰尘、余氯及化学污染物都是无法过滤的。在此背景下，采用水龙头上安装快速净化系统，提高饮用水质量是一个不错的选择。针对上述问题，笔者及组员研制了由椰壳活性炭和超滤膜组成的廉价小型家庭直饮水处理机，可直接安装到水龙头上，以满足饮用水的安全标准，并通过实测水样的水质分析，考察家庭直饮水处理机对原水中污染物质的去除效果。

1 材料与方法

1.1 试验装置

设备由外壳和内芯组成（见图1）。内芯的技术主要是超滤技术加椰子壳活性炭吸附技术。

活性炭选用椰子壳为原料，能除去异味，提高水的纯净度，去除水中各种杂质，如氯、酚、砷、铅、氰化物等有害物质。超滤过滤技术可以有效去除水中细菌、病毒、胶体大分子有机物等有害物质，保留水中对人体有益的矿物质元素，让产品更安全，更放心。

1.2 试验用水

试验用水取自来水和地下水原水。每个测试项目都单独进行测试，避免了不同物质间的互相干扰。选取总大肠杆菌、菌落总数、镉、铬（六价）、铅、三氯甲烷、四氯化碳、甲醛、色度、浑浊度以及耗氧量这几项重要指标分析。

1.3 检测项目与方法

总大肠杆菌、菌落总数：LRH-150恒温培养箱；镉、铅：4510F原子吸收分光光度计；铬（六价）、甲醛：N4紫外可见分光光度计；浑浊度：WZS-186浊度计；三氯甲烷、四氯化碳：GC126气相色谱。

2 水质的检测

2.1 检测过程

分别对原水和过滤后的水样中的待测项目在相同条件下用恒温培养箱、离子色谱仪、气相色谱仪、紫外线分光光度计、具塞比色管50.0mL、浊度计、PH计、原子吸收分光光度计和电子天平等仪器进行测试。

2.2 检测结果

该设备对水中的污染物质的吸附能力可以通过比较原水和过滤后的水样各项测试结果得出。测试结果如下。

2.2.1 对三氯甲烷的去除效果

由于超滤膜和活性炭的吸附作用，三氯甲烷在经过小型家庭直饮水处理装置后有了明显的改善。自来水经过家庭直饮水处理装置过滤后浓度在0.00039mg/ L～0.00041mg/L，地下水过滤后浓度在0.0001mg/ L～0.00012mg/L。去除率分别为：80.5%和50%（见图2）。

2.2.2 甲醛

生活用水中本身并不会含有甲醛，主要是一些其他物质的副产物或者是热解反应形成甲醛。水中有机物通过热解可产生一定量的甲醛。一体化设备处理甲醛如图3所示。经过家庭直饮水处理装置过滤后自来水浓度在0.030mg/L～0.032mg/L，过滤后的地下水甲醛浓度在0.052mg/L～0.053mg/L。去除率分别为：40%和60%（见图3）。

2.2.3 耗氧量

耗氧量是反应水中总有机污染物含量的综合指标，广泛应用于饮用水处理的研究中。经过家庭直饮水处理装置过滤后自来水耗氧量浓度在0.15mg/L～0.16mg/L，地下水过滤后耗氧量浓度在0.20mg/L～0.22mg/L。去除率分别为：67.4%和55.9%（见图4）。

2.2.4 其他检测项目（见表1）