饮用水中消毒副产物二氯乙腈的控制技术研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tangwang1986
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“消毒”是生产饮用水的必要环节之一,但在消毒的过程中会产生许多有害人体健康的消毒副产物,因此对饮用水消毒副产物控制技术的研究具有十分重要的意义。本试验采用液液萃取(LLE)-气相色谱仪(GC)方法,以饮用水消毒副产物二氯乙腈(DCAN)为目标物、1,2-二溴丙烷为内标物、甲基叔丁基醚(MTBE)为萃取剂,建立了DCAN的检测分析方法,分别探讨了粉末活性炭(PAC)吸附、高铁酸钾(K2FeO4)氧化和Fe/Cu催化还原技术对DCAN的去除效果、影响因素、反应机理以及反应动力学。试验中目标物DCAN的加标回收率在94.6%103.8%之间,相对标准偏差(RSD)在1.22%6.53%之间,最小检测限(MDL)在0.192.04μg/L之间,表明该分析检测方法具有较高的准确性和精密性。试验表明:PAC吸附DCAN的过程可分为快速吸附期、慢速吸附期和平衡吸附期三个阶段。在试验条件下,当DCAN初始质量浓度为40μg/L时,PAC对DCAN的去除率随着PAC投加量的增加而逐渐升高。当PAC投加量从0.1 g/L增加到0.6 g/L时,DCAN的去除率增长很快,此后继续增加PAC的投加量,DCAN去除率增加较缓慢。随着DCAN初始质量浓度的增加,PAC对DCAN的吸附量逐渐变大,但DCAN去除率逐渐降低。温度的升高,能促进PAC对DCAN的吸附。PAC对DCAN的去除率随着pH的升高逐渐降低。PAC吸附DCAN的过程符合准二级吸附动力学规律。当DCAN初始浓度为40μg/L、高铁酸钾投加量为0.04 g/L时,高铁酸钾对DCAN的去除率随着时间的增加逐渐增加,30 min后,去除率达到64.82%,之后趋于稳定。DCAN去除率受高铁酸钾投加量的影响较大,当高铁酸钾投加量由0.01 g/L增加到0.08 g/L时,DCAN的去除率由48.4%提高到88.4%。当pH在4.56.5范围内,高铁酸钾对DCAN的去除率随着pH的升高而增大,当pH为6.5,反应进行30 min后,DCAN的去除率达到65.14%。高铁酸钾降解DCAN过程符合一级反应动力学规律。对于初始质量浓度为40μg/L的DCAN溶液,180 min后,单质Fe对DCAN去除率为55.85%,去除效果较差。Fe/Cu混合物能较好的去除DCAN,当Fe/Cu质量比为10:1时,180 min后,DCAN的去除率可达到88.4%。Fe/Cu混合物对DCAN的去除率随着Fe/Cu投加量的增加而增大,当Fe/Cu(质量比10:1)投加量从2 g/L增加到14 g/L时,去除率从72.3%增加到90.6%。随着温度的升高,DCAN的去除率有所提高。DCAN去除率随着DCAN初始质量浓度增加而增大。当DCAN的初始质量浓度从10μg/L增加到40μg/L,DCAN的去除率由85.5%增加到89.4%。当DCAN的初始质量浓度增加到40μg/L后,去除率基本保持稳定。
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