高鐵酸鉀去除飲用水中二氯乙腈

(浙江工業大學 土木工程學院，浙江 杭州 310023)

自20世紀初以來，為了加強水質安全性、保障人體健康，飲用水消毒技術已在各國家廣泛使用，消毒方式種類繁多，起初以氯(HOCl/OCl-)消毒為主，隨之氯胺(以一氯胺(NH2Cl)為主)、二氧化氯(ClO2)、紫外(UV)、臭氧(O3)以及各種組合消毒方式也應用于水廠工藝中[1]，已有文獻證明不同的消毒方式會產生各種消毒副產物(DBPs)[2]。到目前為止，已被發現的DBPs大概有600多種[3]，N-DBPs比C-DBPs具有更強的三致效應[4]、生殖發育毒性、急性遺傳毒性和慢性細胞毒性[5-7]。N-DBPs存在于各類水體中[8-10]，各國自來水廠均有檢出范圍為納克每升至微克每升的N-DBPs[1]。而二氯乙腈(DCAN)作為一種典型的含氮消毒副產物，因其在鹵乙腈(HANs)中的濃度最高[11-12]，而且世界衛生組織已于2006年《飲用水水質準則》(第3版)給出自來水中DCAN的質量濃度限制值為20 μg/L[13]。因此研究DCAN具有現實意義。

目前，對消毒副產物常用的去除方法有膜分離法、吸附法、曝氣吹脫法、高級氧化降解法和化學氧化法等[14-15]。化學氧化法中高鐵酸鉀因其氧化還原電位較高[16]，反應速度較快，被認為是一種新型、高效、綠色、環保的強氧化劑[17-20]。將高鐵酸鉀用于對消毒副產物的去除已有部分研究。Hu等[21]研究表明用高鐵酸鉀作為預氧化劑，具有減少HANs形成的能力；丁春生等[22]發現高鐵酸鉀能有效去除水中2,6-二氯-1,4-苯醌；Wang等[23]研究表明高鐵酸鹽氧化在含碘水處理中具有控制I-DBPs的巨大潛力。此外高鐵酸鉀在還原反應中生成Fe3+，Fe3+會水解形成各種新生態的羥基氧化鐵的水合配合物，從而具有較好的絮凝和吸附效果[24-25]。……