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近年来,受环境变化和人类活动干扰,我国部分地区饮用水源水华引发藻类爆发、死亡释放藻毒素及突发污染等状况频繁发生。由水源污染、储水时间过久等造成的船舶饮用水细菌、藻类滋生等污染等问题也日益凸显。目前,船舶生活饮用水及城镇生活饮用水处理技术主要采用氯消毒,但氯消毒易产生卤代烷烃等消毒副产物,造成饮用水的二次污染,对人的生命构成极大威胁。因此,亟需开发一种能够有效应对饮用水源藻类爆发等突发污染及能够应用于船舶饮用水处理和的成套工艺技术与设备,从而保障和提高城镇生活饮用水水源水质和船舶生活饮用水水质。高级氧化饮用水处理技术具有适用范围广、反应速率快、氧化能力强、无污染或少污染的优点。但大多高级氧化技术仍处于实验室研究阶段,存在·OH产量小、浓度低、难以实现规模化应用,以及因需投加H2O2等催化剂而造成的成本高、易爆炸等问题。鉴于此,本文采用活性氧与水力空化协同的高级氧化技术,针对船舶生活饮用水及城镇生活饮用水安全保障的国家重大需求,开展了活性氧协同水力空化高级氧化饮用水处理机制与应用研究。利用大气压介质阻挡(Dielectric barrier discharge,DBD)强电场放电制备高浓度活性氧,活性氧通过水力空化作用传质于水中,从而高效产生活性氧自由基溶液,探索关键活性氧自由基·OH的生成机制,开展饮用水源水处理实验室小试实验、中试试验及饮用水厂高藻饮用水处理生产性试验,建立了一种活性氧协同水力空化高级氧化饮用水处理技术模式。研究表明,活性氧协同水力空化高级氧化饮用水处理技术是一种高效、快速的新型饮用水处理技术模式。该技术模式依靠高浓度活性氧与水力空化的协同作用,强化水处理通道内的化学反应环境,活性氧与水最高传质系数达到了 10.73s-1,促进了高浓度·OH的产生,制备的·OH稳态浓度高达6.52×10-10mol/L,进而实现对水中藻类、细菌、有机物和部分无机物的无选择性、高效、快速的杀灭或降解。经该技术处理后的饮用水水质相关指标达到了国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)限值要求,无消毒副产物生成。基于活性氧协同水力空化的高级氧化饮用水处理技术是一种安全、高效的船舶生活饮用水处理和城镇生活饮用水处理技术。其优势在于·OH生成浓度高、富含·OH的活性氧自由基溶液产量大,能够在短时间内安全有效的完成饮用水消毒灭菌及高藻处理,无消毒副产物生成。该技术突破了现有船舶饮用水消毒剂有限且易产生消毒副产物的限制,提高了饮用水厂对水源突发污染的快速应对能力,为船舶生活饮用水处理及城镇生活饮用水处理提供了 一种新型技术工艺。