張錦，李圭白，陳忠林
(哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱　150090)

　　摘　要：考察了高錳酸鉀復(fù)合藥劑對(duì)放線菌引起土霉嗅味之污染水樣的混凝處理效果，并與預(yù)氯化、單純混凝的處理效果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，單純混凝對(duì)放線菌引起的嗅味污染基本沒(méi)有去除；預(yù)氯化不但不能降低水的嗅味，且在一定投量時(shí)反而會(huì)使出水的嗅味強(qiáng)度增加;而高錳酸鉀復(fù)合藥劑預(yù)處理能顯著降低出水的嗅味強(qiáng)度，且能在很大程度上降低水體的有機(jī)污染程度。
　　關(guān)鍵詞：給水凈化；除嗅；放線菌；高錳酸鉀復(fù)合藥劑
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU991.22
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　文章編號(hào)： 1000-4602(2002)03-0010-04[JP]

Study on the Use of Potassium Permanganate Composites for?Removal of Odor Attri buted to Actinomycete
ZHANG Jin，LI Gui-bai，CHEN Zhong-lin?
(School of Municipal and Environmental Engineering,Harbin Institute of Technolog y,?Harbin 150090,China)

　　Abstract：The study was carried out on the use of potassium permanganate composites in com parison with that of pre?chlorination and simple coagulation for removal of mus ty odor in water arising　from　Actinomycete contamination.　he results show that t here is almost no removal of odor by means of coagulation only.Moreover,pre?chl orination is unable to improve the odor removal and will also causethe rise in odor intensity of treated water under the circumstances of some chlorine dosage, while the use of potassium permanganate composites pretreatment can obviously en hance the removal of effluent odor and reduce the organic pollution from water b odies to a greater extent.?
　　Keywords:water purification;odor removal;actinomycete;potassium permanganate compos ites

　　天然產(chǎn)生的嗅味是居民對(duì)飲用水水質(zhì)不滿(mǎn)的一個(gè)主要原因^［1］，它是由一些水生生物引起的，其中主要是土霉味。據(jù)調(diào)查，目前許多地表水源水都受到了天然產(chǎn)生土霉嗅味的污染，如日本的飲用水中存在的主要問(wèn)題之一就是如何控制飲用水中的土霉味，美國(guó)和歐洲等許多國(guó)家的飲用水中也同樣存在天然土霉味問(wèn)題^［2］。在我國(guó)，飲用水水源隨著地表水污染的不斷加劇，土霉味也逐漸成為飲用水中的一大主要問(wèn)題，而且越來(lái)越受到水處理界的廣泛關(guān)注。使水中產(chǎn)生天然土霉味的微生物主要有藍(lán)綠藻和放線菌，它們能代謝出一些具有土霉味的半揮發(fā)性有機(jī)物，如geosmin和2-met hylisoborneol等^［3～5］。?

1　放線菌培養(yǎng)及水樣配制

　　取適量富含放線菌的花園土于無(wú)菌水中配成菌樣，用適量菌樣在平板培養(yǎng)基(成分見(jiàn)表1)上畫(huà)線且于30℃下倒置培養(yǎng)，并觀察菌落的生長(zhǎng)情況(見(jiàn)圖1)。

表1　放線菌培養(yǎng)基淀粉酪素瓊脂培養(yǎng)基 成分 含量 可溶性淀粉(或葡萄糖)(g/L) 10.0 NH₄Cl(g/L) 0.5 K₂HPO₄(g/L) 0.5 天冬門(mén)素(g/L) 0.5 瓊脂(g/L) 15.0 蒸餾水(L) 1

　　待放線菌團(tuán)大量生長(zhǎng)后，再取適量菌絲體于液體培養(yǎng)基內(nèi)在30℃下進(jìn)行大量培養(yǎng)(液體培養(yǎng)基成分同平板培養(yǎng)基，但不加瓊脂)，在這期間將液體培養(yǎng)瓶置于恒溫震蕩器上震蕩。培養(yǎng)數(shù)日后觀察液體培養(yǎng)基內(nèi)放線菌的生長(zhǎng)情況，待發(fā)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)長(zhǎng)有大量的菌絲體并聞到強(qiáng)烈難聞的土霉味時(shí)，取適量培養(yǎng)液于蒸餾水中配制具有一定嗅味的水樣并進(jìn)行處理。整個(gè)放線菌的培養(yǎng)嚴(yán)格按照無(wú)菌操作進(jìn)行。

2　嗅效果及分析

　　試驗(yàn)采用高錳酸鉀復(fù)合藥劑(PPC)預(yù)氧化，然后再加入適量的聚合氯化鋁(PAC)進(jìn)行混凝攪拌，同時(shí)還將PPC預(yù)氧化與預(yù)氯化的作用效果進(jìn)行對(duì)比。將含放線菌的水樣分別轉(zhuǎn)至6個(gè)1000mL的燒杯中，置于六聯(lián)攪拌器上進(jìn)行混凝處理，取沉后水樣進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的分析。?
2.1　對(duì)濁度、UV254的去除效果對(duì)比
　　放線菌在水中的存在會(huì)產(chǎn)生一些小分子代謝產(chǎn)物，使水體產(chǎn)生難聞的土霉味，同時(shí)這些有機(jī)物還會(huì)粘附在膠體顆粒表面，增加膠體的負(fù)電性，阻礙膠體的沉降脫穩(wěn)，影響混凝處理效果。對(duì)水中有機(jī)物濃度的變化情況可用UV₂₅₄值來(lái)間接反映。?
　　PPC預(yù)氧化與預(yù)氯化、單純PAC混凝處理對(duì)濁度及UV₂₅₄去除效果對(duì)比(原水濁度為7.5NTU，UV₂₅₄為0.24cm^-1，PAC投量為25mg/L，預(yù)處理時(shí)間均為10min)見(jiàn)圖2。?

　　從圖2可看出，PPC預(yù)氧化對(duì)混凝凈水效果有很大作用，水樣的濁度和UV₂₅₄值都明顯下降。單純PAC混凝沉后水濁度為3.0NTU，而投加PPC為1mg/L后濁度降為2.7NTU，投加2mg/L的PPC則將濁度降為2.0NTU，由于原水濁度很低，混凝處理后濁度僅為3.0NTU，在這樣低的濁度下要再有降低是相當(dāng)困難的，而投加2mg/L的PPC可在此基礎(chǔ)上再降低1NTU。由此可見(jiàn)，PPC對(duì)放線菌水樣強(qiáng)化處理效果的作用是相當(dāng)強(qiáng)的。采用上述兩種PPC投量預(yù)處理后相應(yīng)的UV₂₅₄值則由單純混凝沉后水的0.24cm^-1分別降為0.20和0.12cm^-1，可見(jiàn)在PPC投量達(dá)到一定值時(shí)的凈水效果是相當(dāng)好的。對(duì)于預(yù)氯化效果而言 ，在氯投量為3mg/L時(shí)沉后水濁度降為3.1NTU，而當(dāng)氯投量增至6mg/L和9mg/L時(shí)，濁度又分別降為2.8NTU和2.5NTU，由此可見(jiàn)，預(yù)氯化對(duì)混凝沉后水的濁度影響不大。預(yù)投加3mg/L的氯，沉后水的UV₂₅₄值反而比單純混凝的高(由0.24cm^-1增加至0.27cm^-1)，而當(dāng)氯投量增至6mg/L時(shí)UV₂₅₄值才下降到0.23cm^-1，再增加氯投量至9mg/L時(shí)仍維持在這一水平，這說(shuō)明預(yù)氯化對(duì)放線菌代謝的有機(jī)物去除效果不佳(在氯的作用下使一部分放線菌菌體破壞，從而釋放出更多的有機(jī)物但未能將其去除)。
2.2 去除嗅味效果的對(duì)比
　　嗅味是重要的水質(zhì)指標(biāo)，也是放線菌對(duì)水體的主要污染指標(biāo)。PPC預(yù)處理、預(yù)氯化與單純混凝對(duì)水樣嗅味變化的影響見(jiàn)圖3(嗅味按照6級(jí)強(qiáng)度法測(cè)定，PAC投量為25mg/L，預(yù)處理時(shí)間為10min)。?

　　從圖3中可以看出，單純混凝對(duì)嗅味沒(méi)有去除效果(原水嗅閾值為3級(jí)，混凝沉后水嗅閾值不變)；而預(yù)投1mg/L的PPC后，混凝沉后水的嗅味可降為1級(jí)，當(dāng)PPC投量增至2mg/L，沉后水嗅閾值為零(即此時(shí)PPC將放線菌代謝引起的嗅味完全去除)；而預(yù)氯化不僅未降低水中由放線菌引發(fā)的嗅味，反而使其升高(預(yù)投3mg/L氯使沉后水的嗅閾值由原來(lái)的3級(jí)增加到4級(jí)，當(dāng)氯增加至6mg/L時(shí)，嗅味也沒(méi)有降低)，這就說(shuō)明氯不能降低放線菌引發(fā)的嗅味，反而由于氯化作用使水中的一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氯代物，從而使預(yù)氯化后水的嗅味強(qiáng)度有所升高，而由于PPC中高錳酸鉀的氧化作用、中間態(tài)產(chǎn)物水合二氧化錳的吸附作用以及復(fù)合藥劑內(nèi)部組分的協(xié)同強(qiáng)化作用，對(duì)水體嗅味表現(xiàn)出較高的去除效果。
　　由上述分析可看出，PPC對(duì)水中由放線菌引起的嗅味有很好的凈化效果，表現(xiàn)出較高除嗅及去除有機(jī)污染物的能力；而氯的凈化效果很差，在低投量時(shí)反而會(huì)使水的嗅味升高、水質(zhì)下降。
2.3 PPC的強(qiáng)化除濁、除污效果
　　PPC對(duì)不同PAC投量混凝處理的強(qiáng)化除濁、除有機(jī)物效果分別見(jiàn)圖4、5(原水濁度為7.5NTU、UV₂₅₄為0.24cm^-1、PPC投量為2mg/L、預(yù)反應(yīng)時(shí)間為10min)。?
　　從圖4可以看出，PPC對(duì)PAC混凝除濁具有很好的強(qiáng)化效果。單純PAC混凝時(shí)，隨著PAC投量的增加，混凝沉后水的濁度下降，而當(dāng)PAC投量達(dá)到一定值時(shí)再增加其投量，沉后水的濁度反而升高，表現(xiàn)出常規(guī)混凝的特點(diǎn)(存在一最佳混凝劑投量范圍)；而采用PPC預(yù)處理后，對(duì)應(yīng)不同混凝劑投量時(shí)都能使沉后水濁度在原有基礎(chǔ)上有很大程度的降低，而且還能拓寬混凝劑的投量范圍、改善出水水質(zhì)。

　　由圖5可以看出，處理過(guò)程中對(duì)UV₂₅₄的去除規(guī)律與濁度的去除相似，對(duì)UV₂₅₄的去除同樣也存在一最佳混凝劑投量點(diǎn)，此處對(duì)?UV₂₅₄的去除效果最好，若再增加混凝劑投量，對(duì)UV254的去除反而因混凝效果的下降而下降；而采用PPC預(yù)處理后，整個(gè)混凝過(guò)程對(duì)UV₂₅₄的去除效果明顯提高，而且對(duì)最佳混凝劑投量的范圍也有所拓寬，可見(jiàn)PPC預(yù)處理并不改變混凝處理的特性，只是在原有基礎(chǔ)上提高了混 凝處理的凈水效果。

3　結(jié)語(yǔ)

　　單純采用混凝法對(duì)由放線菌引起的嗅味基本沒(méi)有去除。而增加預(yù)氯化后處理效果仍不理想，不僅使水中有機(jī)物含量比單純混凝處理有所升高，還使水的嗅味加重。采用高錳酸鉀復(fù)合藥劑預(yù)處理卻有很好的強(qiáng)化混凝效果，使水的濁度及有機(jī)物含量明顯降低，在適宜投量下甚至能完全消除水體嗅味。
　　由此可見(jiàn)，采用高錳酸鉀復(fù)合藥劑預(yù)處理能明顯提高混凝對(duì)由放線菌引起的有機(jī)污染物的去除效果，而且能很好地去除水中土霉味，從整體上改善了出水水質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

　　［1］Shala Lalezary，Massoud Pirbazari,Michael J Mcguire.Oxidation of five earthy-mus ty taste and odor compounds［J］.AWWA,1986,18(3):62-65.
　　［2］ Yagi M,Hashimoto T,Kajimo M,?et al?.Musty and odour problems in japanese water supplies［J］.Wat Supply,1986,4(期):195-203.
　　［3］ Hu T L,Chiang P C.Odorous compounds from a cyanobacterium in a water purificatio n plant in central taiwan［J］.WatRes,1996,30(10):2522-2531.
　　［4］Norio Sugiura,Norio Iwamf,Yuhei Inamori,?etal?.Significance of attached cyano bacteria relevant to the occurrence of musty odor in lake kasumigaura［J］.Wat R es,1998,32(12):3549-3559.?
　　［5］ George Izaguirre,William D Taylor.A pseudanabaena species from castaic lake,cali fornia,that　produces 2-methylisoborneol［J］.Wat Res,1998,32(5):1673-1684.

---

　　作者簡(jiǎn)介：張錦(1973-)，女，遼寧大連人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士研究生，主要研究方向?yàn)榻o水處理。
　　電　　話(huà)：(0451)2364170　　6282172?
　　收稿日期：2001-10-15