臭氧混凝耦合工艺的溴酸盐消毒副产物生成特性

作     者：左绘雯 金鑫 金鹏康 

作者机构：西安建筑科技大学环境与市政工程学院 成都市市政工程设计研究院有限公司 西安交通大学人居环境与建筑工程学院 

出 版 物：《中国给水排水》 (China Water & Wastewater)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52070151、52230001、52170052) 陕西省重点研发计划项目(2021ZDLSF05-06) 

主　　题：臭氧混凝耦合工艺 二级出水 溴酸盐 消毒副产物 臭氧氧化 

摘      要：为了控制臭氧混凝耦合（HOC）工艺在处理污水厂二级出水过程中消毒副产物溴酸盐（BrO3-）的生成，考察了HOC工艺在不同反应条件下的BrO3-生成特性，明确了控制BrO3-生成的最佳条件，揭示了BrO3-的生成途径。结果表明，HOC工艺能够高效去除二级出水中的残余有机物，但会生成BrO3-而导致急性毒性增强；pH升高与臭氧投加量的增加均会促进BrO3-的生成，采用氯化铝作为混凝剂时生成的BrO3-量略高于以硫酸铝为混凝剂时的，而有机物可通过控制中间产物次溴酸来抑制BrO3-的生成。基于上述结果，确定HOC最优反应条件如下：pH=7，臭氧投加量为1.0 mg/mg（以TOC衡量）、混凝剂采用氯化铝且投加量为15 mg/L（以Al计）、反应时间为8 min，在该条件下，有机物去除率可保持在30%以上，且BrO3-的生成量10μg/L，满足《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）的要求。BrO3-生成途径包括臭氧直接氧化和羟基自由基（·OH）间接氧化两种，其中臭氧氧化是主要途径，贡献率高达90%。