【摘 要】
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近年来,水体污染日益加剧,传统饮用水处理工艺(混凝一过滤一消毒等方法)难以有效去除水中的有机物,从而导致经液氯消毒后的水中出现具有致癌、致畸、致突变作用的THMs、HAAs等DBPs,对人体健康造成很大危害,因此控制DBPs成为世界各国给水处理界所共同关注的重要问题。源水中存在的各种有机物,包括天然有机物(如腐殖酸)和人为有机物,在氯化消毒中对DBPs的产生起着极其重要的作用,特别是天然有机物,通
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近年来,水体污染日益加剧,传统饮用水处理工艺(混凝一过滤一消毒等方法)难以有效去除水中的有机物,从而导致经液氯消毒后的水中出现具有致癌、致畸、致突变作用的THMs、HAAs等DBPs,对人体健康造成很大危害,因此控制DBPs成为世界各国给水处理界所共同关注的重要问题。源水中存在的各种有机物,包括天然有机物(如腐殖酸)和人为有机物,在氯化消毒中对DBPs的产生起着极其重要的作用,特别是天然有机物,通常被认为是DBPs最主要的前体物。因此,在消毒前最大限度地降低水中有机物是控制DBPs的有效方法。
本研究以溶解性腐殖酸为代表,研究了TiO<,2>/O<,3>催化氧化工艺对DBPs前体物的氧化去除效率,探讨了TiO<,2>薄膜催化臭氧化的反应机理和不同工艺条件下TiO<,2>/O<,3>催化氧化工艺对DBPs前体物的氧化性能,并对工艺条件进行了优化。结果表明TiO2薄膜对臭氧化去除DBPs前体物有明显的催化作用,反应25min,去除率可达到 86.8﹪,较单独臭氧化提高了 28.8﹪;催化剂重复使用 8 次后,催化活性变化较小,催化剂具有较好的稳定性;通过Na<,2>CO<,3>对催化反应的影响间接推断出TiO<,2>催化臭氧化遵循自由基反应机理;TiO<,2/O<,3>催化氧化工艺对DBPs前体物的去除受催化剂涂膜层数、焙烧温度、溶液pH、臭氧流量、反应时间以及溶液初始浓度等因素的影响;经正交试验分析,各因素对DBPs前体物去除率影响的主次排序为反应时间→溶液pH值→焙烧温度→溶液初始浓度→涂膜层数→臭氧流量;试验最优方案为:A<,3>B<,4>C<,3>D<,5>E<,4>F<,1>,也即是镀膜 6 层、焙烧700℃、臭氧流量9.3g/h、反应时间25min、pH=10和初始浓度为10mg/L时,TiO<,2>/O<,3>催化氧化工艺对DBPs前体物的去除效果最好,去除率可达94.2﹪。
论文所做的上述工作,目前在文献中尚未见报道,因而具有开创性。论文得出的结论,可为去除水中溶解性腐殖酸类有机物、控制消毒副产物开辟一条新的途径,同时也为TiO<,2>/O<,3>催化氧化工艺在饮用水处理中进一步应用提供理论基础。
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