亚硫酸氢根活化高锰酸根氧化富里酸对消毒副产物生成势的影响

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考察了高锰酸钾/亚硫酸氢钠(PM/BS)氧化体系对天然有机物(NOM)组分富里酸(FA)的结构变化及消毒副产物(DBPs)生成势的影响。通过紫外-可见光谱、总有机碳(TOC)、三维荧光光谱对FA结构变化进行了表征。结果发现,经PM/BS预氧化之后,PM的光谱特征峰及FA的荧光强度峰均消失。三氯甲烷(TCM)及二氯乙腈(DCAN)分别是FA生成的主要的含碳及含氮类DBPs。在PM单独氧化中,TCM与DCAN的浓度随PM投加量的增大都呈现先略微上升后下降的趋势;而在PM/BS体系中,随着PM/BS的投加量的增大,TCM的浓度呈现先降低后升高的趋势,而DCAN的浓度则显著上升。反应pH也显著影响FA的DBPs生成势,在PM体系中,除TCM和DCAN外其他DBPs(1,1-二氯丙酮(1,1-DCP),1,1,1-三氯丙酮(1,1,1-TCP),三氯乙腈(TCAN),三氯硝基甲烷(TCNM))浓度总体随pH的增大而下降。在PM/BS体系中,随着pH的升高,C-DBPs及N-DBPs总浓度总体呈现先降低后升高后降低的趋势,pH 7.5时达到最大值。在pH 7.5时,无预氧化的条件下生成的TCM浓度约为100.7 μg L-1,DCAN浓度约为7.5 μg L-1;在PM预氧化条件下二者浓度分别为127.5 μg L-1和9.7 μg L-1;而在PM/BS预氧化条件下生成的TCM高达217.1 μg L-1,DCAN为9.3 μg L-1。PM/BS氧化工艺在加速降解微量有机物的同时,亦将改变NOM结构,进而有可能提升NOM的DBPs生成势,在实际工程应用中应予以关注。
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