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水中微量有机污染物的残留与深度削减技术开发成为近几年广泛关注热点问题。紫外/氯(UV/chlorine)作为一种高级氧化技术,近年来在饮用水中微污染物的处理方面已开展了大量研究。真空紫外(VUV)作为一种新兴的紫外光源,可促使水分子产生羟基自由基,进而氧化并降解水中的微污染物。目前,关于VUV与chlorine联用降解微量有机污染物的研究还未见报道,其作用机理也尚不明确。因此,本文以磺胺类抗生素中常见的磺胺二甲嘧啶(SMN)为目标污染物,着重探讨VUV/chlorine技术在去除饮用水中微量污染物过程的效能。实验研究了不同环境因素对氧化效果的影响,并对VUV/chlorine技术本身进行了机理探讨。最后分析该工艺在饮用水处理中消毒副产物生成情况以及对实际水体净化效果,通过开发管式反应器探讨了实际成本问题(EE/O),主要研究成果如下:(1)研究了纯水中,VUV/chlorine工艺对SMN的处理效果,分析了不同光源(UV、VUV、MP UV)、不同氯投加量(0.05~5mg/L)、不同SMN初始浓度(0.05~0.5mg/L)、不同pH值(5、6、7、10),以及HCO3-、腐殖酸、叔丁醇(TBA)的存在对SMN降解效率的影响。结果表明,VUV辐照下SMN的降解效果是UV的39~186倍、是MP UV的5-17倍;在VUV/chlorine工艺条件下,SMN的降解速率随氯投加量增加而加快,随SMN初始浓度的增加而降低;当pH=6时,SMN降解速率最快,半数衰减时间(T1/2)为0.716min;10mg/L HCO3-和5mg/L腐殖酸的作用下,SMN的降解效率分别增加了30.15%和1.63%;TBA存在会抑制SMN的降解。(2)以亚甲基蓝(MB)作为羟基自由基含量的反映物质,探讨VUV/chlorine工艺中各物质间的协同反应机制。研究了自由氯的不同形态,分别在pH=5和pH=10的条件下进行实验(自由氯形式分别为HOCl和OCl-),结果发现,HOCl存在下,VUV/chlorine效果远高于VUV和UV/chlorine过程之和。而OCl-存在的情况下两者效果则基本相同。通过投加羟基自由基抑制剂(叔丁醇)发现,在pH为5条件下,VUV/chlorine强化效果消失。说明协同效果是在羟基自由基与HOC1分子共同作用下出现。此外,通过VUV/chlorine与VUV/H2O2工艺对比发现,VUV/H2O2对SMN的降解效果近似等于两种单独的高级氧化过程之和(即VUV和UV/H2O2),证实了体系中自由氯存在的确可以增强VUV的效果。(3)研究了VUV/chlorine工艺应用于饮用水中微量SMN处理的问题。首先探讨了SMN在实际水质中的去除效果。以某饮用水厂为研究对象,在常规紫外消毒剂量(80mJ/cm2),氯投加剂量为0.05和0.5mg/L的情况下,进水中SMN的去除效果分别为29.8%和32.3%,较实验室配水有所下降(两者均大于99.9%);但滤后水仍然可以达到99.1%和99.5%,具有很高的去除效果,表明VUV/chlorine在应用水深度处理阶段具有很大的潜力。其次,研究了VUV/chlorine工艺中氯代消毒副产物生成。结果表明,与单独氯消毒工艺对比,VUV辐照剂量为160mJ/cm2的情况下,三氯甲烷的的生成量降低了6.72%,卤乙酸的生成量降低了36.50%。最后使用EE/O方法评价中试管式VUV反应器的运行成本问题。实验测定表明,在0.5mg/L的氯投加量、10L/min的流速下,七种磺胺类的去除效率均能达到90%以上,EE/O值为0.58kWh/m3,相比文献中报道的传统UV/H2O2工艺(10mg/L DOC、50k Wh/m3)能耗更低。