【摘 要】
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水厂氯化消毒时水源水中有机物在Br-、Cl-等卤素离子的作用下会反应生成对人体有毒有害的卤代消毒副产物（DBPs）。近两年由于新冠病毒的传播,水厂含氯消毒剂的大量投加使得水中DBPs生成量进一步增加。另外,我国黄河下游水中Br-浓度约为110～200μg/L,应对高Br-水体,臭氧高级氧化技术一方面能够有效控制DBPs前体物,另一方面臭氧的强氧化性也会促进水中Br-生成溴酸盐及溴代消毒副产物。研究
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水厂氯化消毒时水源水中有机物在Br-、Cl-等卤素离子的作用下会反应生成对人体有毒有害的卤代消毒副产物（DBPs）。近两年由于新冠病毒的传播,水厂含氯消毒剂的大量投加使得水中DBPs生成量进一步增加。另外,我国黄河下游水中Br-浓度约为110～200μg/L,应对高Br-水体,臭氧高级氧化技术一方面能够有效控制DBPs前体物,另一方面臭氧的强氧化性也会促进水中Br-生成溴酸盐及溴代消毒副产物。研究表明溴酸盐与卤代DBPs的协同作用增强了含溴水的毒性。主要研究结果如下:基于此,本论文选用臭氧/过硫酸盐（O3/PMS）技术,以水源水中特征有机物腐殖酸（HA）、双酚A（BPA）、铜绿微囊藻胞外有机物（EOM）和铜绿微囊藻胞内有机物（IOM）为代表,在单一有机物条件下分别采用纯水配水进行臭氧氧化静态试验,研究了不同浓度梯度下PMS、臭氧、Br-、Cl-及pH值等因素对O3/PMS体系氧化有机物生成DBPs及去除DBPs前体物的影响。（1）四种有机物在不同的氧化条件下DBPs生成特点各不相同,O3/PMS氧化BPA、IOM时未检测到卤代DBPs的生成。氧化EOM时降低PMS浓度,提高臭氧浓度、pH值和溴离子浓度能够促进三卤甲烷（THMs）的生成;较高的PMS浓度、臭氧浓度、pH值和氯离子浓度能够促进卤乙酸（HAAs）的生成。氧化HA时较低的氯离子浓度、较高的臭氧浓度和溴离子浓度能够促进THMs的生成;较高的臭氧浓度、PMS浓度和溴离子浓度能够促进HAAs的生成。氧化EOM、HA时卤乙腈（HANs）生成量及生成种类不受外界因素的影响,单位生成量小于2.77μg/（mg DOC）。（2）O3/PMS氧化特征有机物时体系中Br-/Cl-比例的改变对消毒副产物生成势（DBPsFP）的生成量及生成种类产生了重要影响。O3/PMS氧化EOM、IOM、BPA及HA时,氧化后体系中DBPsFP生成种类均随氯离子浓度的增加而增加,整体表现为Cl-DBPsFP生成种类降低,Br-DBPsFP生成种类升高,但氯离子浓度对DBPsFP生成量影响各不相同。其中O3/PMS氧化EOM时,氧化后三卤甲烷生成势（THMsFP）、卤乙酸生成势（HAAsFP）均随Cl-浓度的升高而增加,卤乙腈生成势（HANsFP）不受Cl-浓度的影响。其它三种有机物氧化后DBPsFP均随Cl-浓度的升高呈波动性变化。O3/PMS氧化EOM、IOM、BPA、HA时,氧化后的THMsFP、HAAsFP及HANsFP的浓度及生成种类均随溴离子浓度的升高而增加。（3）O3/PMS氧化特征有机物时,氧化剂浓度对DBPsFP会产生重要影响。O3/PMS氧化EOM、IOM、BPA、HA时,氧化后THMsFP、HAAsFP均随PMS浓度的增加先降低后升高,HANsFP表现出不同规律。其中IOM氧化后HANsFP随PMS浓度的增加呈现先降低后升高的趋势,其他三种有机物随PMS浓度呈波动性变化。另外O3/PMS氧化EOM、BPA、HA时,氧化后THMsFP、HAAsFP随臭氧浓度的增加而降低,HANsFP不受臭氧浓度的影响。IOM氧化时DBPsFP均随臭氧浓度的增加而降低。（4）O3/PMS氧化EOM、IOM、BPA、HA时,氧化后DBPsFP生成种类均不受pH值的影响,但pH值对DBPsFP生成量影响各不相同。O3/PMS氧化EOM、BPA、HA时,氧化后生成的THMsFP均随pH值的升高先升高后降低,IOM氧化后THMsFP随pH值的升高先降低后升高;O3/PMS氧化EOM、IOM时,氧化后HAAsFP均随pH值的升高而降低,BPA、HA被氧化后HAAsFP不受pH值的影响。（5）EOM、HA在O3/PMS氧化过程中,提高臭氧浓度、pH值、溴离子浓度有利于溴酸盐的生成,溴酸盐的生成随PMS浓度的升高先升高后降低,氯离子的投加对溴酸盐生成具有一定的抑制作用。此外IOM氧化过程中发现Br-、Cl-对氨氮的去除具有促进作用。
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