水处理过程中消毒环节产生的极具健康风险的消毒副产物一直以来备受关注。随着检测手段的发展,越来越多的研究发现新兴的DBPs,它们往往具有更强的毒性和危害性。其中卤代苯醌因较高的检出频率和浓度成为了研究热点。
本组之前的研究,曾聚焦氯消毒管网中卤代苯醌降解的问题。二氯苯醌自然水解半衰期长达数十小时,且表现为明显的碱促反应。二氯苯醌自然水解过程中未检测到三卤甲烷(THM),卤代乙酸(HAAs)。而在余氯存在时在,DCBQ降解速率明显上升。但也生成了更多的三卤甲烷(THM),卤代乙酸(HAAs)。
考虑到传统氯消毒技术存在耐氯微生物和消毒副产物的风险,而紫外线消毒由于微生物覆盖广谱性好、无消毒副产物等优点,逐渐开始在饮用水处理中得到应用, 并通过投加液氯或氯胺以保证消毒剂余量, 强化消毒灭活微生物效能, 控制饮用水质安全风险。自2008年,天津泰达自来水三期工程开创了国内大型市政自来水厂中以紫外为主消毒工艺的先河。时至今日我国陆续有40多座大中型水厂使用了紫外主消毒工艺,日总规模近650万t。
卤代苯醌光解反应存在两种相互竞争的途径:对苯二酚的光还原反应和醌的水辅助歧化反应,生成对苯二酚和卤代羟基苯醌。pH=7、8时反应速率明显大于pH=6——说明水辅助歧化反应站住主导;没有检测到小分子DBPs生成——说明单独UV处理很难进一步矿化卤代苯醌。
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