飲用水消毒副產(chǎn)物中溴酸鹽的分析方法及生成動力學研究.pdf

1、隨著人們對飲用水水質(zhì)要求提高，飲用水消毒劑作為水質(zhì)控制的一個重要環(huán)節(jié)，其效果令人關(guān)注，尋找優(yōu)良的消毒劑是有關(guān)研究人員的共同目標。投氯消毒會產(chǎn)生三鹵甲烷(THMs)和其他鹵化副產(chǎn)物，具有致突變性及致癌性。臭氧作為優(yōu)良的消毒劑和強氧化劑，處理后出水無色無臭，口感好，適應新的飲用水水質(zhì)要求。但近年來研究結(jié)果表明臭氧氧化時，當水中含溴離子(Br-)，臭氧可氧化Br-為溴酸鹽(BrO3-)。溴酸鹽為對人體致癌的化合物，我國水質(zhì)標準(CJ/T206

2、-2005)規(guī)定經(jīng)臭氧處理過的飲用水中BrO3-含量應控制在10μg/L以下。含溴水的臭氧化副產(chǎn)物問題日益引起人們重視。 本文研究了溴酸根離子的測定方法，實驗結(jié)果表明，用離子色譜法測定溴酸根離子是比較快速有效的方法。通過保留時間定性，峰面積定量進行測定。用NaOH作為淋洗液，淋洗液濃度2mM，流速0.5mL/min時，F(xiàn)-、Cl-、NO3-、BrO3-、ClO3-等幾種離子可以較好分離。為了消除飲用水中大量的Cl-對BrO3-的

3、測定的干擾，采用電解銀電極和微波濃縮兩種方法對水樣進行前處理。通過電解銀電極除氯，水樣中氯離子的去除率可以達到99％，水樣經(jīng)微波濃縮后的回收率可以達80％以上，經(jīng)過這兩步前處理過程，在現(xiàn)有儀器設備條件下，可以有效的檢測出5μg/L的BrO3-。 含溴水臭氧化過程中的主要副產(chǎn)物溴酸根離子的生成機理主要有兩個途徑，一是臭氧分子氧化，二是·OH(氫氧自由基)氧化，并同時生成一系列中間產(chǎn)物。據(jù)此探討了控制溴酸鹽生成量的主要措施。比較了調(diào)

4、整反應溫度，調(diào)整反應體系pH值以及在反應體系中投加氨，硫酸亞鐵，共同投加硫酸亞鐵和草酸鈉等五種措施對溴酸鹽生成量及生成速率的影響。 對不同控制措施下溴酸鹽的偽一級反應動力學常數(shù)KBr03-進行了討論，結(jié)果表明：溴離子反應初始濃度為50.0mg/L時，降低反應體系pH值對于控制溴酸鹽的生成是很有效的。反應體系pH=10.73時，反應30min后BrO3-的生成量則為32.30mg/L，反應體系pH=5.13時，反應30min后Br

5、O3-的生成量是1.25mg/L。然而對于含碳酸鹽的高堿度飲用水，其處理需消耗較多的酸，因此這種方法成本較高，經(jīng)濟性較差；對于投加硫酸亞鐵這一控制措施，當體系中Fe的含量是3mg/L時，控制效果也比較明顯，但是城市供水水質(zhì)標準CJ/T206-2005規(guī)定，城市供水水質(zhì)常規(guī)檢驗項目中Fe的含量不能超過0.3mg/L，因此對于飲用水的處理，大量投加硫酸亞鐵不可行。綜合考慮各種因素，選擇控制反應體系pH值作為控制臭氧化過程中BrO3-生成量的