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高强紫外光强化降解消毒副产物氯乙酸的效能及作用机制

2021-08-17邢丁予李家练艾为党

净水技术 2021年8期

李 婷,张 岍,邢丁予,李家练,艾为党

(1. 深水龙岗水务集团有限公司,广东深圳 518055;2. 深圳市龙岗区建筑工务局博士后创新基地,广东深圳 518055;3. 哈尔滨工业大学<深圳>土木与环境工程学院,广东深圳 518517;4. 深圳市绿航星际太空科技研究院,广东深圳 518055)

饮用水氯化消毒自问世以来,在杀灭水中微生物、防止水介疾病的传染方面发挥了重大作用[1-2]。由于氯消毒具有消毒效果好、价格低廉、操作简单等优势,目前依旧是广泛应用的消毒方法[3-4]。但是氯消毒将可能产生大量的THMs、HAAs等卤代消毒副产物(disinfection by-product,DBP),从而影响饮用水水质化学安全性[5-6]。HAAs共9 种,目前USEPA规定的阶段性控制副产物有5种,即一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸和二溴乙酸。其中,氯乙酸是目前卤乙酸中致癌风险较高的DBP,尤其是二氯乙酸和三卤乙酸[7-8]。因此,在供水工艺过程中应对氯乙酸进行有效控制及强化去除。

氯乙酸是一种有机DPB,目前最常用的去除技术主要包括活性炭吸附和吹脱,但这些方法只实现了污染物的转移,并未完成有机物的彻底矿化分解[9-11]。光解反应是光化作用的一种,是有机污染物真正的分解过程,因为它不可逆地改变了反应分子,可彻底去除污染物,不产生二次污染[12-13]。此外,紫外光作为消毒技术中的一种,目前已作为消毒工艺在给水厂中应用,如果能将紫外光同时作为氯化消毒的辅助技术和氯化DBP的去除技术,则紫外与氯化消毒将会是一种有效的联合消毒工艺[14-15]。基于上述优势,很多研究考察了紫外光对HAAs的光解效果,但氯乙酸是一种光稳定有机物,传统紫外光的光子通量偏低,无法快速通过直接光解、敏化光解和间接氧化等反应过程实现对氯乙酸的高效降解[16-18]。……

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