飲用水消毒副產(chǎn)物中溴酸鹽的分析方法及生成動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、隨著人們對(duì)飲用水水質(zhì)要求提高，飲用水消毒劑作為水質(zhì)控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其效果令人關(guān)注，尋找優(yōu)良的消毒劑是有關(guān)研究人員的共同目標(biāo)。投氯消毒會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷(THMs)和其他鹵化副產(chǎn)物，具有致突變性及致癌性。臭氧作為優(yōu)良的消毒劑和強(qiáng)氧化劑，處理后出水無(wú)色無(wú)臭，口感好，適應(yīng)新的飲用水水質(zhì)要求。但近年來(lái)研究結(jié)果表明臭氧氧化時(shí)，當(dāng)水中含溴離子(Br-)，臭氧可氧化Br-為溴酸鹽(BrO3-)。溴酸鹽為對(duì)人體致癌的化合物，我國(guó)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ/T206

2、-2005)規(guī)定經(jīng)臭氧處理過(guò)的飲用水中BrO3-含量應(yīng)控制在10μg/L以下。含溴水的臭氧化副產(chǎn)物問(wèn)題日益引起人們重視。 本文研究了溴酸根離子的測(cè)定方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用離子色譜法測(cè)定溴酸根離子是比較快速有效的方法。通過(guò)保留時(shí)間定性，峰面積定量進(jìn)行測(cè)定。用NaOH作為淋洗液，淋洗液濃度2mM，流速0.5mL/min時(shí)，F(xiàn)-、Cl-、NO3-、BrO3-、ClO3-等幾種離子可以較好分離。為了消除飲用水中大量的Cl-對(duì)BrO3-的

3、測(cè)定的干擾，采用電解銀電極和微波濃縮兩種方法對(duì)水樣進(jìn)行前處理。通過(guò)電解銀電極除氯，水樣中氯離子的去除率可以達(dá)到99％，水樣經(jīng)微波濃縮后的回收率可以達(dá)80％以上，經(jīng)過(guò)這兩步前處理過(guò)程，在現(xiàn)有儀器設(shè)備條件下，可以有效的檢測(cè)出5μg/L的BrO3-。 含溴水臭氧化過(guò)程中的主要副產(chǎn)物溴酸根離子的生成機(jī)理主要有兩個(gè)途徑，一是臭氧分子氧化，二是·OH(氫氧自由基)氧化，并同時(shí)生成一系列中間產(chǎn)物。據(jù)此探討了控制溴酸鹽生成量的主要措施。比較了調(diào)

4、整反應(yīng)溫度，調(diào)整反應(yīng)體系pH值以及在反應(yīng)體系中投加氨，硫酸亞鐵，共同投加硫酸亞鐵和草酸鈉等五種措施對(duì)溴酸鹽生成量及生成速率的影響。 對(duì)不同控制措施下溴酸鹽的偽一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)KBr03-進(jìn)行了討論，結(jié)果表明：溴離子反應(yīng)初始濃度為50.0mg/L時(shí)，降低反應(yīng)體系pH值對(duì)于控制溴酸鹽的生成是很有效的。反應(yīng)體系pH=10.73時(shí)，反應(yīng)30min后BrO3-的生成量則為32.30mg/L，反應(yīng)體系pH=5.13時(shí)，反應(yīng)30min后Br

5、O3-的生成量是1.25mg/L。然而對(duì)于含碳酸鹽的高堿度飲用水，其處理需消耗較多的酸，因此這種方法成本較高，經(jīng)濟(jì)性較差；對(duì)于投加硫酸亞鐵這一控制措施，當(dāng)體系中Fe的含量是3mg/L時(shí)，控制效果也比較明顯，但是城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T206-2005規(guī)定，城市供水水質(zhì)常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目中Fe的含量不能超過(guò)0.3mg/L，因此對(duì)于飲用水的處理，大量投加硫酸亞鐵不可行。綜合考慮各種因素，選擇控制反應(yīng)體系pH值作為控制臭氧化過(guò)程中BrO3-生成量的