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氯消毒是我国使用最为广泛饮用水消毒技术。氯消毒剂高效持久,对饮用水中的致病微生物有着很好的去除效果,然而氯消毒也有着诸多不足之处。这其中之一就是消毒过程中消毒副产物(Disinfection By-products,DBPs)产生。研究表明,DBPs有着强致癌性、致畸性以及遗传毒性,而三卤甲烷(Trihalomethanes,THMs)和卤乙酸(Haloacetic acids,HAAs)便是这些DBPs的主要代表。其中,HAAs结构稳定、沸点高,难以用传统的水处理手段以及加热消毒等方式去除,对饮用水水质安全带来挑战。因此开发能够有效控制饮用水中HAAs的技术对饮用水水质安全保障有着十分重要的意义。本文以一氯乙酸(Monochloroacetic acid,MCAA)为研究对象,以紫外/碘氧化铋(UV/BiOI)光催化体系为基础,提出了亚硫酸盐(S(Ⅳ))强化的UV/BiOI新体系,并研究了这个体系对MCAA去除效能、机理以及常见水质参数对该体系降解效能的影响,并探讨了该体系的适用范围。主要研究内容如下: (1)采用乙二醇热溶剂方法制备BiOI,并通过扫描电子显微镜,X-射线衍射仪等方式测得了材料的表面形态和晶体结构,确认了本方法制得的是颗粒较为均匀的纯相微球状BiOI。材料的BET表面积约为64.9m2/g,平均颗粒大小约为163nm,平均孔径9μm。 (2)UV/BiOI光催化体系对MCAA的降解效能较低,在体系引入S(Ⅳ)后,其降解效得到很大提升。其中,降解效能的提升随着S(Ⅳ)投量的增加而增加,在BiOI与S(Ⅳ)的投量比例达到0.1g/L∶1.5mM时MCAA的降解效能达到最大值。 (3)S(Ⅳ)/UV/BiOI使MCAA脱氯过程为去氯加氢反应,MCAA脱氯产物甲酸和乙酸。脱氯完成后Cl-、甲酸、乙酸的比列为9∶5∶4。 (4)饮用水中HCO3-、NO3-、Cl-、PO43-、Mn2+、Zn2+、Fe3+、Ca2+、腐殖酸等浓度以及pH对S(Ⅳ)/UV/BiOI降解MCAA效能都有着很大程度的影响。其中,Mn2+、碱性pH环境对体系效能有着较强的提升作用,腐殖酸、HCO3-、NO3-、酸性pH对体系抑制作用明显。在实际使用此体系时建议应在pH>6,NO3-浓度<0.4mM的水体中使用。 (5)S(Ⅳ)强化后的UV/BiOI对溴酸盐、部分药物和个人护理用品(Pharmaceutical and Personal Care Products,PPCPs)的去除,六价铬(Cr(Ⅵ))的还原均有着良好的效果。