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饮用水的安全供给受到越来越多的重视,本文首先进行了氯胺形态以及一氯胺自降解特性及其动力学研究;然后结合上海黄浦江水源氨氮浓度高、有机物成分复杂的特点,研究折点加氯过程中消毒副产物的生成特性和规律,以及在将有机物分级和分类的基础上,研究氯胺消毒(化合性氯消毒)对不同类别有机物生成消毒副产物的控制效果;最后考察了氯化苯酚生成2-一氯酚(2-MCP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)及2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的规律,并进行了影响因素和动力学分析。这一系列研究为饮用水的安全消毒提供了一定的理论支撑。研究发现,试验所得理论氯化曲线,Cl/N比值(质量比)为5:1左右时出现余氯峰值,在Cl/N比值约8:1处出现转折点。当采用氯胺作为消毒剂时,Cl/N值控制为3:1~4:1较宜,并且氯胺形态主要以一氯胺(NH2Cl)为主。NH2Cl的自降解反应符合二级反应动力学关系,Cl/N比值对NH2Cl自降解的速度影响最大,其次为溶液pH值,论文建立了NH2Cl自降解的动力学模型。氯化消毒副产物的生成特性研究结果表明,采用氯胺消毒能较有效地减少消毒副产物的生成,但对于不同类别的有机物,其控制效果不尽相同。当有机物按亲疏水特性来分时,对于亲水性和强疏水性有机物,氯胺消毒主要控制溴代三卤甲烷(CHCl2Br和CHClBr2)的生成;对于弱疏水性有机物,氯胺消毒主要控制二溴乙酸(DBAA)和CHCl3的生成。当有机物按不同分子量来分级时,氯胺消毒能使分子量<10KDa的有机物生成THMs和HAAs的量明显减少;随着有机物分子量的升高,氯胺消毒的控制效果有一定程度的减弱。此外,折点加氯试验研究发现,由氯胺消毒转变为自由氯消毒(折点加氯消毒)时,总三卤甲烷(TTHM)和总卤乙酸(THAA)的生成量会大幅度的增加。氯化苯酚的反应是个典型并复杂的复合反应,其动力学特征为,苯酚浓度随时间而降低,2,4,6-TCP的浓度总是随时间而增大,而2-MCP和2,4-DCP的浓度随时间先增大,到一极值点后降低。该复合反应属于酚类电子取代反应,反应速率与亲电子试剂的阳电性以及芳香烃的形式有关,碱性水环境中氯取代苯酚和2-一氯酚的速率要快于在弱酸性水环境;随着pH的升高,2,4-DCP和2,4,6-TCP的生成浓度也不断增加。本底有机物的存在稍微减小了苯酚的氯化速度,2-MCP和2,4-DCP的生成量随UV254的增大而稍微增大,但2,4,6-TCP的生成浓度降低。Br浓度的升高增大了2,4-DCP的生成浓度,但减少了2-MCP和2,4,6-TCP的生成。当存在NH3-N时,反应体系即由自由氯消毒转变为氯胺消毒时,2,4-DCP和2,4,6-TCP的生成得到了有效的抑制,2-MCP的生成浓度也有所降低。除了影响因素考察,论文对氯化苯酚生成各氯酚进行了理论动力学分析,建立2-MCP的动力学模型。