預氯化

預氯化是指自來水廠用水泵將原水提升至混合反應池途中，在加入混凝劑以前或同時加入定量的氯的反應。以水庫水為原水的水廠，夏季藻類的過度繁殖給水廠的正常運行帶來很大的問題，如絮凝效果不好，沉澱出水含有大量藻類，造成濾池過濾週期縮短，甚至堵塞等。為解決這些問題，常採用預加氯措施來控制藻類的過度繁殖，使水廠正常運行。但隨着飲用水中大量消毒副產物(DBPs)的檢出，該技術應用的安全性受到質疑。能否通過控制加氯量、優化預氯化條件，以及採用預氯化與粉末活性炭聯用工藝，有效控制DBPs的生成量、穩定水中有機物和DBPs的去除率 ^[1]  。

對於高藻類原水，常採用投加預氧化劑的方法來控制藻類的活性。預氧化劑一般採用氯、臭氧、過氧化氫、二氧化氯等，就我國情況而言，多采用預氯化工藝。

由於氯的強氧化作用，投加少量的氯就可達到較好的殺藻效果或有效的抑制藻類的活性，光合作用減弱或停止，從而有利於常規處理工藝的混凝、沉澱過程。

氯殺藻的機理與氯消毒相似，強氧化性的HC10進入藻類細胞，與其酶反應，從而抑制其活性，達到殺藻或抑制藻類生長的作用，由此可推知在適當的氯劑量下，預氯化一般不會引起細胞的溶解和破裂，從而因預氯化而釋放的藻毒素量也較少。

由於預氯化是應用最廣泛的預氧化方法，技術上相對較成熟，積累的經驗較多，且液氯價格相對較低、操作較簡單，應用很方便。而且我國大部分水廠還是採用氯消毒，從而可大大降低預氯化的費用。

DBPs前體物本身的性質及消毒劑反應的複雜性，使預測DBPs生成量的模型大多是通過對實驗和現場數據的統計分析，並根據原水水質和相應的反應條件建立的。

預氯化與氯消毒在過程和目的上有一定的區別，主要表現在預氯化的主要目的為滅活藻類或抑制藻類的生長，為後續的混凝、沉澱的順利進行創造條件，氯化過程持續時間相對較短，從而使預氯化過程中的氯劑量、反應時間等條件下氯消毒過程有一定的區別 ^[2]  。

由於氯的優良的殺菌滅藻功能，可以在很短的接觸時間內達到殺藻的要求。針對天津地區夏季高藻水的預氯化實驗表明：投氯量控制在0.5-2.0m/L，接觸時間為20min時，藻類去除率可達到30%-50%。由此可認為預氯化反應時間控制在30min內就可滿足殺藻的要求。而原水與氯的時間對於DBPs的生成量有很大的影響。與氯反應的有機物可分為腐殖質類物質及非腐殖質部分。前者中腐殖酸由於相對分子質量較大，結構複雜，與氯的反應速度較慢 ^[2]  。

預氯化雖然對控制藻類的數量有很好的作用，但也存在一定的問題，主要表現在當原水藻類數量特別大時，需氯量相應增大，從而與原水中的有機物反應生成氯代有機物，這些物質在常規處理工藝中較難去除。此外原水中有“三致作用”的物質預氯化後致突變明顯增強。當原水中酚類物質含量較高時，氯還會與原水中的酚類物質反應生成具有特殊刺激性氣味的氯酚。

由以上可知，預氯化在水源水預處理中有一定的積極意義，但也存在一定的問題，需與別的工藝聯用方可取得較好的處理效果。粉末活性炭(PAC)利用其巨大的比表面積可對水中的有機物進行有效的吸附，是去除飲用水中有機污染物的有效方法。活性炭為疏水性吸附劑，易於吸附水中的疏水性有機物，另據報道活性炭吸附是去除水中的致突變物的有效手段，即使在它吸附有機污染物飽和後，仍能顯著的去除水中的致突變物。此外粉末活性炭還有一定的助凝作用，可強化沉澱池對藻類的去除，並能去除由藻類引起的異嗅、異味，特別是在藻類繁殖的季節，可作為應急措施 ^[2]  。

預氯化對藻類有較好的去除作用，且應用方便、價格便宜，所以國內應用較多。如根據原水水質合理控制預氯化反應時間、氯劑量，再加上預氯化特殊的反應條件，可將氯代有機物的量控制在一合適範圍內 ^[3]  。