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采用电化学技术对含有溴化物的饮用水消毒时,共存离子对BrO3-副产物形成过程的影响是一个不可回避的问题。摸清常见无机共存离子对电化学体系中BrO3-生成的影响规律和机理,对于推进电化学消毒技术的规模化安全应用具有较为重要的现实意义。本研究采用催化氧化机理不同且具有行业代表性的Ti/Pt电极和掺硼金刚石膜(BDD)电极作为阳极,在电极间距0.5 cm、电流密度5 mA/cm2的设定条件下,考察了中性环境下水中常见离子(SO42-、Cl-、HCO3-、NO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+)对BrO3-形成的影响规律,研究了不同pH、相同离子强度不同组成等情景下共存离子对BrO3-生成的影响效应,并结合电化学行为、热力学、动力学和溴元素转化过程分析,得出以下主要结论:1.SO42-共存时,SO42-浓度增大对Pt电极氧化体系内BrO3-的生成产生抑制作用。SO42-在Pt电极上形成过氧硫酸盐和过氧化单硫酸盐占据电极表面活性位点,减少Br-被电极表面直接氧化的几率,从而降低了 BrO3-的生成速率。而共存SO42-浓度增大,对于BDD电极体系内BrO3-的生成形成促进作用。电生·OH激发SO42--生的SO4-·,可能是促进作用的主因;2.Cl-共存的情况下,Pt电极和BDD电极电生次氯酸对BrO3-的形成有促进作用。析氯能力较强的Pt电极所生成的HOCl/OCl-会将溴化物氧化为BrO3-,加快BrO3-的形成速率。BDD电极氧化体系内,主要依靠·OH的间接氧化,不仅可以与Br-反应生成BrO3-,还可以将Cl-氧化成ClOH-·,在Br-的参与下形成HOBr,进而促进BrO3-的形成;3.HCO3-共存时,两种电极氧化体系内反应液pH的升高,都可以促进BrO3-的形成。Pt电极体系内HCO3-共存时,产生的具有强氧化性的H2O2加快了溴化物生成BrO3-的反应速率;BDD电极体系内电生·OH能与HCO3-/CO32-反应生成可以与OBr-反应生成BrO·的HCO3·/·C03-,这可能是共存HCO3-促进BrO3-形成的主要原因;4.NO3-共存时对BrO3-形成的促进作用较为明显。共存NO3-15mg/L,初始溴离子浓度2mg/L的条件下,与未添加NO3-时相比,Pt电极和BDD电极体系内,BrO3-分别增加了 121.43%和278.36%。NO3-容易在阴极发生还原反应,减少BrO3-在阴极与H+的接触几率,减少BrO3-的还原,从而增大BrO3-的生成浓度;5.NH4+共存时,会导致反应液pH降低,间接抑制BrO3-形成;NH4+与HOBr/OBr-反应生成溴胺,减少BrO3-的形成,NH4+浓度越大,抑制作用越强。初始溴离子浓度2 mg/L,与未添加NH4+相比,投加NH4+2mg/L后,Pt电极和BDD电极体系中活性溴浓度分别下降了 11.76%和24.00%;6.结合热力学和动力学分析得知,离子共存时,一级反应可以描述BrO3-、Br-以及活性溴的浓度变化。相比于Pt电极,BDD电极体系内,电生·OH的无选择性氧化,使得活性溴未出现明显累积。本研究着重在项目组前期BrO3-生成机理研究的基础上,探究主要共存离子存在时,BrO3-的生成规律和影响机理。研究的结果可以丰富电化学技术消毒含溴水的机理,为电化学技术的应用提供更完善的理论依据。