水中嗅味及其去除方法探讨

随着水源污染程度的日益严重以及人们对饮用水水质要求的不断提高，水的嗅味引起了世界范围内的广泛关注。本文论述了嗅味这一感官指标所具有的理化意义，着重分析了两种典型污染物藻类和致嗅有机物造成的嗅味问题。为解决自来水中的嗅味问题，国内外采取了多种去除嗅味的方法。本文结合国内有关单位的实际应用情况，探讨了若干种去除嗅味方法及其效果。
水质与人类健康有着密切的关系。不仅仅专家、学者关注、研究这一问题，普通百姓对水质的关心程度也日益提高。从近年来热销于大江南北的纯净水、太空水、矿泉水的势头，可见人们对水质的重视已非同寻常了。
人们对水质的最直接的评价，首先来自水的颜色、嗅味、浑浊程度。一杯清澈、甘爽、晶莹剔透的水自然为人们所乐见，反之，浑浊、有嗅味、颜色异常的水则为们所厌恶。
本文将分析嗅味的成因，并探讨去除嗅味的方法。
1.水中嗅味的成因
通常水中的味道分四类：酸、甜、咸、苦，而嗅味(气味)多达八类：①泥土味、霉味；②氯气味、臭氧味、游泳池味；③草味；④腐烂蔬菜味；⑤水果味；⑥鱼腥味；⑦药味；⑧肥皂、塑料、石油味等。
水中多种多样的嗅味，意味着水中的成分是复杂多样的。研究各种嗅味的原因，探索它与人类健康的关系，也是一个世界性的话题。一九九七年十月在法国巴黎，十九个国家的专家、学者济济一堂，在第五届“水环境中的嗅味问题国际研讨会"上，相互交流了自己的最新研究成果。
多年的研究资料表明，水中嗅味主要来源于藻类和其它水生动植物的代谢产物或分解产物，以及水中的有机物和无机物。通常对水中的嗅味进行定性、定量分析是较为困难的。《生活饮用水标准检验法》(GB575085)关于嗅和味的测定，采取以适当词语描述，并按六级记录其强度的方法。见表1。
表1 嗅和味的强度等级等级 强度说 明
0无无任何臭味
1微弱一般饮用者甚难察觉，但嗅、味敏感者可以发觉
2弱一般饮用者刚能察觉
3明显已能明显察觉
4强已有很显著的臭味
5很强有强烈的恶臭或异味
注：有时可用活性炭处理过的水作为无臭对照水。
在美国和法国通过一组训练有素的专业人员，饮用待测水，采用日常用语描述和评价。依据长时间的积累的资料，他们提出了一个嗅味分析轮型图(Drinking
Water Taste and Ordor Wheel)，在这个图上把人的感官性状描述与水中存在的化合物联系起来。
2.去除嗅味的方法
嗅味在我国各地净水厂中尤其是地面水水厂中具有普遍性。
据统计，长江、珠江其水质为IV、V类的江段已超过20%；黄河、松花江、辽河属于IV、V类水质的江段已超过60%；淮河枯水期的水质已达不到Ⅲ类，其大部支流的水质，常年在V类以上。
太湖、东湖、巢湖、滇池、洞庭湖、白洋淀等湖泊普遍严重富营养化。更触目惊心的是，原本仅见于相对静止的湖泊等水体的藻类繁殖现象，竟出现于汉江这样大的河流之中。一九九八年二月中下旬，武汉市汉江水中硅藻爆发性繁殖，江水水色异常，呈黄褐色。从而导致以汉江水为水源的自来水厂出厂水中出现明显的腥臭味。
根据大量的研究资料，引起嗅味的最突出的原因，可以归纳为藻类和致嗅有机物两类。针对这两种典型的污染物所引起的嗅味，国内外已积累了一定的去除方法。现分别探讨如下。
3.藻类的去除方法
3.1 预加氯
即在混合、反应之前加氯，杀死藻类，以便在沉淀池中有效沉淀，减少进入滤池的数量，避免穿透滤池出现在清水中。
郑州市自来水总公司白庙水厂从1993年开始，采取预加氯工艺，来去除藻类。从1994年的监资料整理如下表2。
表2 除藻效率分析表(单位：万个/L)项目1月 2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月
原水藻类
176.0129.8314.9272.9171.830.34.47.831.069.637.852.14
沉淀后
水藻类119.152.17118.532.0426.2814.10.64.23.215.28.023.2
去除效率
(%)32.359.862.488.384.753.586.446.289.762.778.855.5
从以上分析可知，白庙水厂快前加氯后的除藻效果是较为明显的，平均除藻效率约为65%。
3.2 选用高分子助凝剂
利用高分子助凝剂的吸附架桥作用，改善混凝效果，促使藻类在沉淀池中沉淀，或者易于为滤池截留，从而去除藻类。
郑州市自来水总公司白庙水厂1999年3月采用聚丙烯酰胺和聚二烯丙基二甲基氯化铵作助凝剂与聚合铁联用，取得相当理想的除藻效果。尤其在原水藻类数量较高(大于1000万个/L)时，效率明显高于单纯预加氯。
3.3 采用高锰酸钾取代预氯化
(1)、水中的腐殖酸，富里酸，藻类以及一些具有活性炭原子的小分子有机物在预氯化过程中会产生三卤甲烷(THMS)及卤乙酸(HAAS)等潜在致癌物质。因此，多年来，人们进行了多种尝试，以期最终取代预氯化。哈尔滨建筑大学，天津自来水公司，均利用高锰酸代替预氯化对原水进行预处理，在杀藻除嗅方面取得了很大进展。
(2)、有机致嗅物质的去除
在常规水处理工艺下，有机致嗅物质很难去除。只有通过深度处理才能达到理想的效果。
深度处理在我国大规模应用尚少，基本上处于研究阶段，缺乏实际生产的成熟经验。根据有关资料介绍的研究情况大致有以下几种方法：
①粉未活性炭吸附法
在常规水处理工艺的反应阶段投加活性炭，或在普通快滤池之后增加活性炭滤池，利用粉未活性炭的吸附作用，吸附水中致臭有机物等。
②膜过滤法
有关文献指出，反渗透膜能有效地去除水中的农药，表面活性剂，三卤甲烷前驱物、色度等。纳膜可去除分子量在300～1000范围内有机物。超滤膜和微滤膜可去除分子量大于1000的有机物。膜过滤法也许是未来彻底解决水中嗅味的最佳途径。
4.结语
水中的嗅味的原因是复杂的，去除嗅味的方法是多样的。本文对水中嗅味及其去除方法的论述仅是笔者在实际工作中对这一问题的粗浅体会，我愿和广大同仁一起在水中嗅味的理论应用领域里继续探索。