催化臭氧氧化过程控制溴酸根和溴代副产物的效能和机理研究

沿海地区的地表水普遍含有溴离子，溴离子在臭氧氧化时产生致癌的溴酸根，因此溴酸根问题现在已经成为限制臭氧在饮用水处理中应用的关键因素。国外研究较为成熟的加氨和加氯氨控制溴酸根方法可以分别削减50%和70%左右的溴酸根，但会生成较多的含氮消毒副产物，而且最新研究发现含氮消毒副产物比含碳消毒副产物毒性更强。申请人在研究催化臭氧氧化对滤后水水质的影响中发现，一些金属氧化物可以有效抑制臭氧对溴酸根生成过程中间产物的氧化，同时强化氧化溴代副产物前质，因而具有明显的削减溴酸根产量及在一定程度上减少溴代副产物的作用。本课题以前期研究结果为基础，系统研究金属氧化物催化臭氧氧化控制溴酸根和溴代副产物的效能分别与氧化物在水中的表面特性、臭氧和氧化物表面作用方式、天然有机物（NOM）和氧化物的表面作用、以及催化臭氧氧化途径的关系，为筛选、制备和应用高效削减溴酸根和溴代副产物的水处理催化剂提供理论和应用依据。