水务热点 | 自来水的土霉味去不掉？ 深圳这家水厂把2-MIB去除率从1.65%练到90%

导 语

自来水闻着有股土霉味，多半是藻类代谢物2-甲基异莰醇（2-MIB）在作怪，它的嗅阈值小于10纳克/升，人鼻子比仪器灵敏得多。新版《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2022）已把它纳入扩展指标，限值0.00001毫克/升（即10纳克/升）。对只有常规处理工艺的水厂来说，这是个艰巨的考题：深圳市深水宝安水务集团的L水厂，2020年出厂水2-MIB检测37次只有9次达标，合格率约24.3%。研究者用三年时间摸索出一套"三级屏障"打法——把预氧化剂从次氯酸钠换成高锰酸钾、把粉末活性炭挪到水库取水口"抢"出5小时吸附时间、把普通砂滤池培养成生物滤池。到2021年6月，滤池对2-MIB的去除率从1.65%稳定提升到90%左右，滤后水2-MIB稳定低于10纳克/升，出厂水达标国标。

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先认识两个关键词

• 2-MIB：中文名2-甲基异莰醇，是蓝藻等放线藻类的次生代谢物，闻起来是一股典型的土霉味、泥腥味。它厉害在两点：一是极微量就能被闻到——嗅阈值小于10纳克/升，相当于10个标准游泳池里滴一滴墨的浓度级；二是很难去——2-MIB主要藏在藻细胞里，胞内结合与胞外溶解的比例约为2比3，常规混凝沉淀对它基本无能为力，原水2-MIB一高，自来水异臭味投诉就跟着来。

• 常规工艺：即"混凝—沉淀—过滤—消毒"的经典四步，我国大多数水厂的核心流程。L水厂就是典型：设计处理规模16万吨/天，分四期建成，流程为原水-预氧化-机械搅拌澄清池-V型滤池-次氯酸钠消毒-出厂水。它没有臭氧活性炭等深度处理工艺，想达标只能把常规工艺的每一环都榨出潜力。

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一杯带土霉味的水，问题出在哪

L水厂的原水取自S水库，水源特征：高藻、低浑浊度、季节性波动大。2022年水库藻类含量为740万~7400万个/升，藻类暴发集中在6月—11月；原水总碱度低（30.52~40.10毫克/升），pH波动大（7.27~9.40），水厂常年要往原水投加盐酸调pH来保证混凝效果。更重要的是臭味风险高：2022年水库原水2-MIB全年平均质量浓度43.1纳克/升，最高达92.5纳克/升——接近国标限值的10倍。

图1 S水库2022年原水2-MIB逐次变化：全年均值43.1纳克/升，8月—10月最高冲到92.5纳克/升，约为国标限值的9倍

后果直接写在账本上：2020年该厂全年检测出厂水2-MIB共37次，低于10纳克/升限值的只有9次，合格率约24.3%，出厂水2-MIB质量浓度在4.6~35.0纳克/升之间，最高超限值两倍半——对供水企业来说，这就是一封随时会寄到的投诉预告函。

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三级屏障：这家水厂的解题思路

研究者给L水厂开出的处方是一条全流程多级屏障技术路线，核心就三招：优化预氧化（从源头减少2-MIB释放）、粉末活性炭两级吸附（原水加厂内各投一次）、滤池生物降解（把砂滤池养成生物滤池）。每招都先在实验室小试，再上生产性试验验证。2-MIB的检测依据《生活饮用水标准检验方法 第8部分：有机物指标》（GB/T 5750.8—2023），用固相微萃取吸附、顶空富集后经气相色谱质谱联用分离测定，内标法定量——纳克级的目标物，测量本身就是一门手艺。

先泼一盆冷水：2022年6月的连续监测显示，L水厂的混凝沉淀工艺对2-MIB基本没有去除效果——原水2-MIB多高，沉后水还是多高。想靠"老四样"里的混凝沉淀来除嗅味，指望不上。

图2 混凝沉淀工艺对2-MIB基本无去除效果：连续8天监测中原水与沉后水2-MIB浓度几乎重合，去除率曲线贴着零

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第一招：预氧化换药，越氧化越"糟"

第一道关口是预氧化。研究者用三因素四水平正交试验，同时考察高锰酸钾投加量、次氯酸钠投加量、粉末活性炭投加量（分别为0~1.0、0~1.0、0~40毫克/升）对出水2-MIB和浑浊度的影响。试验当天原水2-MIB为17.38纳克/升，浑浊度2.09 NTU，藻类365万个/升。

结果有点反直觉。对2-MIB去除影响最大的是次氯酸钠（极差32.93），其次是粉末活性炭（30.00）、高锰酸钾（26.74）；但从去除方向看，高锰酸钾和次氯酸钠对2-MIB都是负效应，只有粉末活性炭是正效应。原因说来不复杂：氧化剂把藻细胞氧化破裂，藏在细胞里的2-MIB反而被释放出来——越使劲氧化，水越"臭"。

换个角度看，高锰酸钾另有用武之地：对浑浊度的影响因素排序是高锰酸钾>次氯酸钠>粉末活性炭，投加0.3毫克/升高锰酸钾时混凝效果最稳定，还有助凝作用。权衡下来，方案定了：原水停止投加次氯酸钠，改投高锰酸钾，投加量控制在0.3毫克/升以内。

沉降与脱水性能同样在线：污泥容积指数（SVI）B厂（81.3±25.9）毫升/克、C厂（98.6±25.3）毫升/克，均处理想范围，沉降性能良好；毛细吸水时间（CST）分别为（7.1±1.8）秒和（8.0±1.5）秒，整体处于较低水平，脱水性能优良。43天的C厂，污泥没有变老变差，只是"体积指数"略高一些，仍在舒适区。

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第二招：粉炭投加，位置比剂量更重要

粉末活性炭吸附是水处理行业应对嗅味问题最广泛的技术手段，L水厂的小试和生产试验把"怎么投"这件事算到了极致。

先看厂内投加的效果：投加量10、15、20、30、40毫克/升时，对2-MIB的去除量分别为6.5、8.4、17、23.3、21.1纳克/升。注意最后一组——投加量加到40毫克/升，去除量反而从23.3掉到21.1纳克/升，单位活性炭吸附量从0.78纳克/毫克显著降到0.53纳克/毫克。炭加得越多，边际效益越薄，钱花出去一半打了水漂。

图3 厂内粉末活性炭投加试验：投加量超过30毫克/升后去除效果无显著提升，单位吸附量从0.78纳克/毫克降至0.53纳克/毫克

转机在投加位置。研究者在S水库取水头部建了粉末活性炭投加装置——从取水口到水厂进厂，水流要走300分钟，等于把吸附时间从几十分钟拉长到5小时。结果立竿见影：水库原水投加5、10、20、30毫克/升粉炭，去除量分别为12.3、16.4、33.1、59.3纳克/升，30毫克/升时去除率达85.08%；单位活性炭平均吸附量从厂内投加的0.67纳克/毫克提升到1.93纳克/毫克——同样的炭，换个地方投，吸附效率接近3倍。

图4 水库原水投加粉末活性炭试验：吸附时间延长至5小时，30毫克/升投加量下去除率达85.08%，单位吸附量约为厂内投加的2.9倍

结论清晰：在水库取水头部建投加装置、延长吸附时间，实现原水加厂内两级粉末活性炭投加，是常规工艺水厂提升2-MIB去除效果最直接的手段。

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第三招：把砂滤池"养成"生物滤池

粉炭路线有个绕不开的缺点——运行成本高。研究者的第三招，是让厂里的普通砂滤池"长出"生物降解能力。参照同类水厂经验，L水厂自2020年11月起做了四件小事：一是用高锰酸钾替代次氯酸钠预氧化，逐步减少直至暂停滤前次氯酸钠投加，每班至少检测一次滤前水余氯，确保低于0.05毫克/升；二是把滤后水主消毒投加点后移，让反冲洗水不含氯；三是减少气水联冲时间、降低气冲强度；四是秋冬季水质较好时，把反冲洗周期从24小时延长到36~48小时。

道理就一句话：滤料表面的生物膜怕氯，把氯从滤池里请出去，能降解2-MIB的微生物才能安家。而此前滤前投加次氯酸钠，氧化性太强，把高含量的藻细胞直接打碎，胞内2-MIB全释放进滤池——调整前（2020年5月—9月）滤池对2-MIB的平均去除量只有0.5纳克/升，平均去除率1.65%，个别时候滤后水比滤前还高。

养成需要耐心。稳定运行约4个月后，滤池去除率爬到50%左右；运行到2021年6月，去除率稳定保持在90%左右，滤后水2-MIB稳定低于10纳克/升，达到GB 5749—2022的要求。

图5 砂滤池2-MIB去除效果演变：2020年11月开始调整，4个月培养后去除率约50%，2021年6月起稳定在90%左右

当然，这笔"生物账"有代价：S水库常年藻类较高，水厂原本依赖滤前加氯防范夏季高温天的红虫和耐氯菌风险，改成生物滤池后，厂内必须同步加强滤后水及出厂水的挂网监测和菌落总数监测——用生物手段换嗅味达标，就得用更密的监测网兜住生物安全。

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结论

这项基于L水厂小试与生产性试验的研究，为常规工艺水厂形成了一套以优化预氧化、两级粉末活性炭吸附、滤池生物降解为核心的全流程多级屏障2-MIB控制技术路线，三个关键数字值得记住：高锰酸钾预氧化投加量不超过0.3毫克/升（次氯酸钠和高锰酸钾对2-MIB都是负效应，粉炭才是正效应）；原水取水口投加粉炭比厂内投加的单位吸附量高近2倍（0.67对1.93纳克/毫克），源头投加30毫克/升即可实现85.08%的去除率；砂滤池生物培养周期约4个月，2-MIB去除率由低于5%提升至90%以上，滤后水稳定低于10纳克/升。但边界同样清楚：粉炭投加推高运行成本，生物滤池以牺牲滤前消毒为代价、夏季红虫和耐氯菌风险需要更密的监测兜底，且整个培育期长达4个月、难以应急——突发嗅味事件还得靠粉炭顶上。对照苏州已把2-MIB地标限值收紧到5纳克/升的趋势，这套"多级屏障"路线对全国数以千计的常规工艺水厂，是一份可以直接对照抄的作业。

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引用信息

李土雄, 刘伟, 刘岳峰, 等. 水厂常规工艺强化去除原水中的2-MIB[J]. 净水技术, 2025, 44(2): 72-78, 94.

DOI: 10.15890/j.cnki.jsjs.2025.02.008

来源：本文内容为AI改编，原文出自《净水技术》论文《水厂常规工艺强化去除原水中的2-MIB》，作者李土雄、刘伟、刘岳峰等（深圳市深水宝安水务集团有限公司）

编辑：黄智恒

排版：李滨妤

审核：孙丽华

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