南四湖水源水基于臭氧氧化的溴酸鹽生成及控制研究.pdf

1、臭氧-生物活性炭(O3-BAC)作為一種高效的飲用水深度處理技術(shù)而被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各大水廠，但水源水中溴離子濃度較高時(shí)，臭氧氧化過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生致癌物BrO3-，目前這一問(wèn)題亟待解決。本研究探討了去離子水配水在臭氧氧化過(guò)程中BrO3-生成的影響因素并對(duì)南水北調(diào)水源水（南四湖）臭氧氧化過(guò)程中生成BrO3-的影響因素進(jìn)行了研究并提出了臭氧氧化過(guò)程中其生成BrO3-的途徑。在此基礎(chǔ)上研究了Cl2-NH3工藝控制南四湖水源水臭氧氧化過(guò)程中生成B

2、rO3-的機(jī)制。并考察了顆粒活性炭對(duì)已生成BrO3-的處理效果及其影響因素。研究結(jié)果表明:
　　去離子配水中水質(zhì)因素對(duì)臭氧氧化生成BrO3-的影響很大，其既可能抑制BrO3-的生成，又可能促進(jìn)BrO3-的產(chǎn)生，同一種物質(zhì)在在不同濃度下對(duì)BrO3-的影響也不同。在不含腐殖酸條件下，H2O2/O3摩爾比小于5∶1時(shí)，H2O2對(duì)BrO3-的生成有促進(jìn)作用，且促進(jìn)作用先增大后減小，H2O2/O3摩爾比為1∶1時(shí)對(duì)BrO3-生成的促進(jìn)作用最

3、大;但H2O2/O3摩爾比大于6∶1時(shí)會(huì)抑制BrO3-的生成。水中存在腐殖酸的臭氧氧化時(shí)，DOC為1 mg·L-1時(shí)，促進(jìn)了BrO3-的生成，DOC濃度大于2 mg·L-1時(shí)，能抑制BrO3-的產(chǎn)生;在水中存在腐殖酸時(shí)H2O2/O3氧化，低濃度的H2O2可以抑制臭氧化BrO3-的產(chǎn)生。在不含腐殖酸且NH4+-N濃度為0.3 mg·L-1的條件下，H2O2/O3摩爾比小于1時(shí)能促進(jìn)BrO3-的生成。
　　南四湖水臭氧氧化過(guò)程中生成B

4、rO3-的主要途徑為Br-·OH→Br·O3→BrO·歧化→BrO2-O3→BrO3-，95％以上BrO3-是通過(guò)此途徑產(chǎn)生的。
　　試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，Cl2-NH3工藝對(duì)南四湖水中BrO3-的生成具有很好的抑制作用。相比只加NH4+-N的臭氧氧化南四湖水，Cl2-NH3工藝能進(jìn)一步抑制BrO3-的生成，其對(duì)BrO3-生成的抑制效率最高為92.8％。NH4+-N濃度一定，Cl2-NH3工藝中生成BrO3-的量隨著HOCl投加量的增加呈先

5、減小后增大的趨勢(shì)。當(dāng)NH4+-N投加量為0.3 mg·L-1時(shí)，HOCl的投加量為0.105 mg·L-1時(shí)，其對(duì)BrO3-生成的抑制效率最高。NH4+-N投加量為0.3 mg·L-1，HOCl投加量為0.052 mg·L-1時(shí)，延長(zhǎng)預(yù)氯化時(shí)間，BrO3-的生成量會(huì)增加。當(dāng)HOCl的投加量一定時(shí)，隨著NH4+-N濃度的增加，BrO3-的生成量降低。
　　研究發(fā)現(xiàn)GAC對(duì)純水配水及南四湖配水中存在的BrO3-具有良好的吸附效果。其對(duì)