系主任Marco Rupprich先生（左）和项目负责人Thomas Obholzer先生在MCI管理中心的实验室里，新开发的技术利用原子团来清除水的微量有机物

随着分析技术水平的不断提高，总能在水中发现人为造成的微量有机物的踪迹，这也就给法律法规的制定者和技术人员提出一些新的要求。而因此也带来显而易见的问题，即采用四级净化之后，污水处理将会变得更加昂贵。

像激素、药物、化妆品、农药以及工业基本材料和装饰材料等中的微量有机物可通过产品、人类自身或者农业生产而进入废水之中，再经污水处理过程后变成地表水。即便是深藏地下的水也都会遇到前面提到的微量有机物。而最终人们要解决的问题，是如何从饮用水中清除这些微量有机物。这就需要加强沟通，避免过分的分类分级。因此，某些物质的回避政策和使用限制（尤其是在农业中）就像局部治理和采取措施一样重要，例如医院污水流入公共排水系统之前的初级净化处理。但有一点是非常肯定的，那就是工业企业不可能完全放弃使用微量有机物。

检查值不是极限值

今天，利用现代化的分析检测技术虽然可以发现多种微量有机物的存在，但迄今为止只能对这些微量物质中为数不多的几种做出对环境和人类健康影响情况的评估。由于在可以检测出的浓度检测范围内发现了这些物质，德国水、污水和废弃物处理协会DWA在一份立场文件中写道：最初是没有这些物质的，它们是随着新材料的发明和使用而出现的。

很长时间以来，物质的毒性检验一直都仅限于化学品的毒性检验。缺少对有机物和有机混合物在人类体内积累的毒性和相互作用的检验评估。同时，也缺少对它们的转换物的认识，例如在化学-物理影响下出现的分离物影响的认识。总之，还有很多事情都是在黑暗中摸索。

风险管理

因此，搞清楚所有的风险就是一件非常重要的事。由联邦政府教育、科学、研究及科技部BMFT资助的“风险管理RiSKWa”和“饮用水风险管理TransRisK”两个重点项目致力于搞清楚水循环中人为造成的微量有机物和病原体的风险特征、关联和风险最小化。

2011年11月启动的TransRisK饮用水风险管理项目的着重点则更加关注微量有机物氧化降解后产生的转换物。这些转换物可能带来的风险也都要准确地分析出来，纳入到面向行动的风险管理方案中。另一个重点就是新的病原体和抗生素耐药性细菌。在这方面要拿出新的检验方法，以便更好地理解这类细菌，更好地采取针对性的措施。

三种类型的技术

有什么清除微量有机物的方法呢？作为污水处理设备的附加净化设备有3种不同的净化工艺方法：

化学氧化/消毒：例如利用臭氧、AOP（高级氧化技术）、氯、紫外线等等；

利用特殊吸附剂吸附：例如活性碳（颗粒状的和粉质的活性碳）；

大型的渗透膜技术设备：例如纳米过滤，逆向渗透等。

虽然大多数残留物都可以利用这些技术从水中清除掉，但这些技术也与很高的成本和代价是密切相关的。例如纳米渗透费用昂贵，活性碳则会产生交叉污染的污泥，使用臭氧则耗能巨大等等。这也就是说：在地区级的污水处理设备中进一步清除微量有机物的投资和设备运行费用是非常高的。

V. Mertsch、H. Herbst和K. Alt先生根据对地区性污水处理设备扩建投资以及常用措施、设备的建造和运行费用的大量研究，写出了地区性污水净化设备升级、清除微量有害物质的专题报告。对于10万人口当量的污水净化设备来讲，清除微量有害物质升级后的每年的单位成本要有所提高：使用臭氧时约为0.04欧元/m3，使用（粉质活性碳）PAK吸附时约为0.08欧元/m3。当在清除过程中需要使用新鲜水时，臭氧技术会提高约0.10欧元/m3，粉质活性碳吸附会提高约0.15欧元/m3。而且这里提到的单位成本增加额还仅仅只是使用臭氧、使用粉质活性碳所增加的费用，没有考虑新建的后续沙滤。

实践案例1

Baden-Württemberg州在总投资450万欧元的Laichingen市污水净化设备清除微量有机物的改造中投入210万欧元的资金。而施瓦本地区对污水净化处理也提出了特殊的挑战：污水处理厂附近没有合适的、可以排放净化后污水的河流。因为从水利学的角度来看，把处理后的废水排放到喀斯特地质的河流中时会对地下水带来很大的潜在危害。因此在这一地区首先对排放的污水进行初级清理就显得非常重要。

Laichingen市的污水净化设备目前都作为好氧的污泥稳定化设备在使用运行（没有污泥发酵）。技术改造后的污水净化设备将使用粉质活性碳吸附技术、最后一级过滤采用布过滤器过滤。

实践案例2

MCI管理中心研发成功了能够把污水净化设备中人为造成的微量有机物和细菌经济、可靠地减少到评判极限值以下的方法。在这一方法中，专门研发的电离技术能够从环境大气中直接生产出氧原子团，并加入到被清洁净化的水中。这些原子团能够有目的地降解微量有机物和杀死细菌。在长期试验中，利用空气中的原子团对不同的有机有害物质进行了处理，并对原子团降解的效果进行了分析。

与传统的清除微量有机物的方法相比较，这种方法消耗的单位能源最多可减少50%。它的其他优点包括占地面积小，投资相对较少，易于在现有污水处理设备中集成等等。这一方法已经在某污水处理厂进行实际应用的测试了，测试的结果也非常理想，极有可能成为替代四级净化的未来型技术方法。

研究项目和开发计划

在国际和国内的“清除水中微量有机物”项目和研究计划中，微量有害物质协调中心NRW给出了详细的说明和介绍：

活性碳在降解微量有机物，Gütersloh-Putzhagens市污水处理厂；

利用选择性粉质活性碳清除饮用水中源于地区性污水的微量有机物，Düsseldorf-Süd市污水处理厂；

CSB和微量有机物的吸附，Oeynhausen市污水处理厂；

臭氧的应用，Detmold市ZKW公司；

活性碳处理，Dülken市污水处理厂；

PAK粉质活性碳处理，Harsewinkel市污水处理厂；

改装科隆Biofor结絮过滤器减少微量有机物，第一阶段，科隆市AdOx公司；

PAK粉质活性碳吸附过滤，Buchenhofen市污水处理厂；

在现有过滤设备中使用活性碳，Lage市污水处理厂；

CSB和微量有机物吸附，Obere Lutter市污水联合处理厂；

臭氧和活性碳吸附，Schwerte市污水处理厂；

臭氧处理，Duisburg市Verlinden区污水处理厂；

地区医院，Walbr?l市污水处理厂；

活性碳吸附，Düren-Merken市污水处理厂；

臭氧处理，Bad Sassendorf市污水处理厂；

利用活性碳清除微量有机物，Neuss Ost市污水处理厂。