飲用水中消毒副產(chǎn)物四氯對(duì)苯醌的控制技術(shù)研究.pdf

1、在飲用水處理工藝中，一般采用加氯的方法進(jìn)行滅菌消毒，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生具有致癌、致畸和致突變特性的消毒副產(chǎn)物，嚴(yán)重?fù)p害人類的身體健康。因此，研究消毒副產(chǎn)物的控制技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文以消毒副產(chǎn)物四氯對(duì)苯醌(TCBQ)為研究對(duì)象，研究高鐵酸鉀、紫外光(UV)、臭氧/活性炭(O3/GAC)技術(shù)對(duì)TCBQ的去除效果、影響因素、機(jī)理以及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，主要獲得以下研究成果:
　　建立了固相萃取/高效液相色譜聯(lián)用(SPE/HP

2、LC)相結(jié)合的檢測(cè)方法，以色譜級(jí)甲醇作為固相萃取洗脫機(jī)和高效液相色譜流動(dòng)相。在試驗(yàn)條件下，該方法的線性范圍為5μg/L-120μg/L，加標(biāo)回收率為96.3％～102.1％，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.50～5.35％，最小檢測(cè)限小于2μg/L，具有較高的準(zhǔn)確性和精密性。
　　高鐵酸鉀氧化法對(duì)TCBQ有較好的去除效果，TCBQ的去除率隨著高鐵酸鉀投加量增加不斷增大，變化較明顯。在TCBQ溶液初始濃度為50μg/L時(shí)，pH值為7，當(dāng)高鐵酸鉀投

3、加量為10mg/L，反應(yīng)30min后，TCBQ的去除率為57.42％，當(dāng)高鐵酸鉀投加量增至50mg/L，反應(yīng)30min后，去除率可達(dá)到92.25％。主要是提高了溶液中氧化劑高鐵酸鉀和羥基自由基的濃度，同時(shí)增加了反應(yīng)產(chǎn)物絮狀膠體Fe(OH)3的濃度，因此提高了TCBQ的降解去除效果。溶液pH值在4-7范圍內(nèi)，TCBQ的去除率隨著pH的升高有明顯提高，pH在偏堿性的條件下，TCBQ的去除率沒有明顯變化。通過試驗(yàn)結(jié)果擬合的直線相關(guān)系數(shù)，高鐵酸

4、鉀技術(shù)降解TCBQ符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力模型。
　　紫外光(UV)降解TCBQ有一定的效果，TCBQ的去除效果受UV光強(qiáng)度影響較大，隨著UV光強(qiáng)度增強(qiáng)，去除率不斷增大。當(dāng)TCBQ吸收UV光子以后，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)的苯醌，同時(shí)在UV照射期間產(chǎn)生羥基(OH·)，OH·可以攻擊TCBQ，從而達(dá)到去除TCBQ的目的。選擇的UV光強(qiáng)度越大，所產(chǎn)生的光子就越多，從而增加TCBQ去除率。當(dāng)pH值為7，溫度25℃，TCBQ溶液初始濃度為50μg/L，UV的光

5、強(qiáng)度110μW/cm2，反應(yīng)180min后，TCBQ的去除率為60.56％。同時(shí)隨著pH值增加，TCBQ去除率不降低，酸性條件去除效果高于堿性條件或中性的降解效果。通過試驗(yàn)結(jié)果擬合的直線相關(guān)系數(shù)，UV技術(shù)降解TCBQ符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力模型。
　　單獨(dú)O3和單獨(dú)GAC對(duì)TCBQ的去除效果一般。采用O3/GAC聯(lián)合工藝對(duì)TCBQ的去除效果相比采用單獨(dú)O3和單獨(dú)GAC的去除效果有明顯的提高。對(duì)于初始濃度為50μg/L的TCBQ溶液，當(dāng)采用

6、單獨(dú)O3投加量為10.06mg/L和單獨(dú)GAC投加量為0.5g/L時(shí)，反應(yīng)90min后，去除率分別為42.66％和32.54％。當(dāng)采用O3/GAC聯(lián)合方法，TCBQ的初始濃度為50μg/L，通入反應(yīng)器O3濃度為10.06mg/L，GAC投加濃度為0.5g/L時(shí)，反應(yīng)90min后，TCBQ去除率達(dá)到79.57％，TCBQ去除率明顯高于采用單獨(dú)O3和單獨(dú)GAC時(shí)的去除率。這是由于在O3/GAC聯(lián)用反應(yīng)體系，O3能夠?qū)⒊跗谝盐皆贕AC上的T