《鹹潮原水中溴在消毒過程中的轉化機制和副產物研究》是依託上海大學，由黃鑫擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鹹潮原水中溴在消毒過程中的轉化機制和副產物研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃鑫
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
鹹潮入侵導致水源中高濃度的溴離子已成為威脅沿海地區飲用水安全的一個潛在問題。溴離子較難被常規工藝去除，並和消毒劑作用形成一系列副產物。已有研究多集中於某類副產物的產生和去除，而缺乏對溴離子在消毒過程中轉化的機理探討。在博士論文的基礎上，本研究（1）通過溴的物料平衡和氯/溴競爭動力學模型探討溴離子在氯（胺）化過程中的轉化機制，以及長江水源中天然有機物特性對副產物的影響規律；（2）通過改進數學方法完善現有建模理論，同時結合水質、消毒劑量、消毒劑接觸方式等現實因素，最終建立適用於淨水器終端的溴酸鹽臭氧化生成模型。為更深刻理解消毒過程中溴的轉化機制和有效控制飲用水中含溴消毒副產物提供理論依據和技術儲備。
結題摘要
本課題研究了水源水中溴離子在水廠工藝中的轉化，從溴酸鹽和溴代消毒副產物2類化合物出發，開展了水源水和水廠工藝調查、臭氧化溴酸鹽產生模型、紫外輻照次溴酸產生溴酸鹽、溴代消毒副產物與三維螢光光譜四個方面的研究。調查顯示上海地區水源水中溴離子濃度為幾十至數百μg/L，在冬季由於鹹潮緣故濃度增加。使用臭氧工藝（投加量＜0.8mg/L）的自來水廠出水中的溴酸鹽檢出率低，未超過10μg/L標準。提出新的指標ct（Br2）改進了臭氧氧化過程中溴酸鹽的預測模型。理論和實驗結果較為吻合，與傳統ct指標相比該指標適應性強，能夠統一不同曝氣方式、不同臭氧濃度的實驗。提出UV輻照次溴酸為新的溴酸鹽產生來源，溴酸鹽的產生機制主要是歧化反應，並從巨觀動力學角度對體系進行了初步模擬。水源水中約有10%左右的溴離子在自來水消毒工藝中轉化成典型的溴代消毒副產物（三鹵甲烷和鹵乙酸）。溴離子產生了取代性更強的次溴酸，因而顯著增加了溴代有機物的比例。但是與次氯酸相比，次溴酸僅略微增加消毒副產物的摩爾產量。次溴酸在黃浦江源水中的衰減速率與次氯酸相差不大。單一有機前體物與自由溴的反應過程和溴代消毒副產物的產量可通過螢光激發發射矩陣的特徵值進行定量分析和預測。
