控制臭氧氧化过程中溴酸盐生成的催化剂研制及控制机理研究

目前，溴酸盐问题已成为臭氧在饮用水处理中应用的最大制约因素，特别是在一些沿海地区和矿泉水生产中。国外常用的加氨、降低pH值控制溴酸盐的方法，都向水中引入了化学药剂，这在很大程度上会给饮用水的安全可靠性带来风险。本研究提出的通过筛选催化剂控制溴酸盐生成的方法，克服了向水中引入化学药剂带来的弊端，符合水的深度处理需求，具有很强的实用性和优势。以纯水配制的溴离子水溶液为对象，研究金属氧化物控制溴酸盐的效能，筛选出能够高效抑制臭氧氧化过程中溴酸盐生成量的催化剂；本项目预期通过建立催化剂表面特性、催化氧化途径、臭氧作用方式、NOM及氧化副产物/催化剂共存表面特性与溴酸盐控制效能之间的联系，揭示催化剂在臭氧氧化过程中控制溴酸盐的机理。为进一步完善催化剂的制备，研制高效、经济、实用的控制溴酸盐的水处理催化剂提供理论依据和技术支撑。项目研究成果对臭氧在饮用水处理中的推广应用具有很重要的理论和现实意义。

考虑到溴酸盐的问题已成为臭氧在饮用水处理中应用的最大制约因素，特别是在一些沿海地区和矿泉水生产中。本研究通过大量实验，摸索了不同制备方法和不同系列的金属氧化物催化剂控制溴酸盐的效能，筛选出了2种能在臭氧氧化过程中有效控制溴酸盐生成量的金属氧化物催化剂。并通过建立催化剂表面特性、催化氧化途径、臭氧作用方式、NOM及氧化副产物对催化剂的作用与溴酸盐控制效能之间的关联，初步探索了催化剂在臭氧氧化过程中控制溴酸盐的机理。明确了滤后水中的NOM及不同特性的NOM组分对催化剂控制溴酸盐效能的影响，制备了性能良好的负载型催化剂，并通过连续流实验考察了催化剂在长期运行过程中控制溴酸盐效能的稳定性。项目研究成果对臭氧氧化技术在饮用水处理中的推广应用具有很重要的理论和现实意义。