水處理使用臭氧如何控制溴酸鹽
臭氧氧化工藝越來越多的應用到飲用水處理中,以溴酸鹽為代表的臭氧消毒副產(chǎn)物問題更加受到大家的關(guān)注。溴酸鹽已被國際癌癥研究機構(gòu)定為2B級潛在致癌物,我國在最新頒布的生活飲用水標準中明確規(guī)定,飲用水中溴酸鹽含量的限值為10μg/L。
通過純水模擬配水研究,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方面對含溴離子水臭氧氧化過程中溴酸鹽的生成情況進行了探討,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)投加相對臭氧瞬時投加可降低約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。整個氧化過程中,溶液中的Br元素一直保持守恒。
4. 單獨投加NH_4~+能顯著降低溴酸鹽的生成量,并對水中臭氧濃度衰減無明顯影響;投加過量的H_2O_2時,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;同時投加過量H_2O_2和NH_4~+時,相對單獨投加過量H_2O_2條件將進一步抑制溴酸鹽的形成,但相對單獨投加NH_4~+條件卻促進了溴酸鹽的形成。
5 無論是納米SnO_2還是納米TiO_2對臭氧氧化過程的催化作用均能有效抑制臭氧氧化過程中溴酸鹽的形成,其中納米TiO_2催化臭氧氧化對溴酸鹽形成的抑制作用較強。光照條件對納米TiO_2催化臭氧氧化抑制溴酸鹽形成的效能無明顯影響;納米TiO_2投加量的增加有利于納米TiO_2催化臭氧氧化對于BrO_3~-生成的抑制作用,抑制效能的增強在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溫度的上升而提高,卻隨著Br~-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。
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