水處理使用臭氧如何控制溴酸鹽
臭氧氧化工藝越來(lái)越多的應(yīng)用到飲用水處理中,以溴酸鹽為代表的臭氧消毒副產(chǎn)物問(wèn)題更加受到大家的關(guān)注。溴酸鹽已被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)定為2B級(jí)潛在致癌物,我國(guó)在最新頒布的生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定,飲用水中溴酸鹽含量的限值為10μg/L。
通過(guò)純水模擬配水研究,分別從影響因素研究、抑制劑(NH_4~+/ H_2O_2)抑制效能研究及納米金屬氧化物催化臭氧氧化研究等三個(gè)方面對(duì)含溴離子水臭氧氧化過(guò)程中溴酸鹽的生成情況進(jìn)行了探討,主要研究結(jié)論如下:
1. 同樣的水質(zhì)條件下,溴酸鹽的生成量隨著臭氧投加量的增加而增加,臭氧連續(xù)投加相對(duì)臭氧瞬時(shí)投加可降低約46.5 %的溴酸鹽生成量。
2.臭氧投加條件一定的情況下,溴酸鹽生成量基本與Br~-初始濃度成線性關(guān)系,并隨著溫度在15～26℃范圍內(nèi)的升高而增加了2倍以上
3pH值在6.0～7.8范圍內(nèi)的升高明顯有利于溴酸鹽的形成,并加速了水中臭氧濃度的衰減;BrO_3~-生成量隨著水中腐殖酸濃度在0～3 mg/L范圍內(nèi)的增加而逐步降低。整個(gè)氧化過(guò)程中,溶液中的Br元素一直保持守恒。
4. 單獨(dú)投加NH_4~+能顯著降低溴酸鹽的生成量,并對(duì)水中臭氧濃度衰減無(wú)明顯影響;投加過(guò)量的H_2O_2時(shí),同樣能在一定程度上抑制溴酸鹽的形成,但加快了水中臭氧濃度的衰減;同時(shí)投加過(guò)量H_2O_2和NH_4~+時(shí),相對(duì)單獨(dú)投加過(guò)量H_2O_2條件將進(jìn)一步抑制溴酸鹽的形成,但相對(duì)單獨(dú)投加NH_4~+條件卻促進(jìn)了溴酸鹽的形成。
5 無(wú)論是納米SnO_2還是納米TiO_2對(duì)臭氧氧化過(guò)程的催化作用均能有效抑制臭氧氧化過(guò)程中溴酸鹽的形成,其中納米TiO_2催化臭氧氧化對(duì)溴酸鹽形成的抑制作用較強(qiáng)。光照條件對(duì)納米TiO_2催化臭氧氧化抑制溴酸鹽形成的效能無(wú)明顯影響;納米TiO_2投加量的增加有利于納米TiO_2催化臭氧氧化對(duì)于BrO_3~-生成的抑制作用,抑制效能的增強(qiáng)在0～100 mg/L的范圍內(nèi)更為顯著;納米TiO_2催化臭氧氧化抑制溴酸鹽生成的效能隨著臭氧投加量的增加和反應(yīng)溫度的上升而提高,卻隨著B(niǎo)r~-初始濃度的增加和pH值的上升而降低;隨著水中腐殖酸濃度的增加,納米TiO_2催化臭氧氧化條件下的BrO_3~-生成量減少率呈現(xiàn)先降低后升高的變化趨勢(shì)。
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