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原水中有机物和藻类含量较高会增加常规给水处理工艺的负荷,造成出水水质达标率低。为了满足饮用水水质标准,通常增设预氧化处理单元。二氧化氯预氧化技术因高效、广谱而得到青睐。然而,产生的无机副产物(亚氯酸盐和氯酸盐)阻碍了其广泛应用。因此,有效的控制无机副产物的生成对二氧化氯预氧化技术的应用至关重要。目前,关于无机副产物控制的研究主要为生成后去除以及与其他消毒剂联合投加去除两方面的研究,对及时有效科学的控制方法鲜有研究。为此,本课题拟通过研究二氧化氯无机副产物的生成与原水水质的关系,以期实现根据原水水质在线投加二氧化氯来控制无机副产物的生成,为二氧化氯无机副产物的控制提供新的技术方案。二氧化氯副产物生成的前体物筛选通过烧杯实验进行,结果表明,原水中Fe2+、Mn2+、有机物(UV254表征)和藻类(叶绿素a表征)是造成无机副产物生成的主要物质,副产物主要为亚氯酸盐。亚氯酸盐生成主要发生在反应接触的前10 min,且当水中亚铁离子浓度>0.5 mg/L、叶绿素a>150μg/L或者UV254>0.143时,有超出水厂出水标准最大限值(700μg/L)可能。针对筛选出的无机副产物生成的前体物,进行前体物交互作用分析表明,除Fe2+和Mn2+外,其他因素之间对亚氯酸盐的生成均无明显交互作用;在研究的基础上,构建二氧化氯实际投加量以及亚氯酸盐实际生成量预测模型(水库修正)[ClO2]消耗=1.22[Mn2+]+1.32[Fe2+]+0.33[CODMn]+0.009[Chla]+0.35、[ClO2-]=897.14[Mn2+]+894.52[Fe2+]+221.96[CODMn]+4.20[Chla]+87.06,修正模型对水库水和水厂水的预测值与实测值线性拟合判定系数R2>0.9。根据构建的模型,搭建二氧化氯副产物在线控制系统,并应用于中试工艺。结果表明,相对于常规系统(根据出水余二氧化氯投加方法),在线控制系统二氧化氯投加量少,减少了10.7%,产生的亚氯酸盐低,降低了12.1%,且两系统对常规污染物的去除效能相差不大;系统模型对预氧化后亚氯酸盐生成的预测值高于实测值,二者线性关系判定系数R2=0.85,经修正后R2达到0.92。说明该系统可以应用以深圳水体为代表,相关水质指标为氨氮含量01 mg/L,高锰酸盐指数为06 mg/L,叶绿素a含量为050μg/L,p H为69,浊度为122 NTU,UV254为00.05的地表III类水等实际水体中。