紫外/氯胺工艺中含氮消毒副产物的生成机制解析

针对紫外/氯胺工艺在水处理过程中存在的高毒性含氮消毒副产物生成风险,考察了典型含氮消毒副产物二氯乙腈的生成行为和机制,并提出了控制策略.结果表明,相比单独氯胺体系,紫外/氯胺体系可使3种氨基酸的二氯乙腈生成量下降26.6％～46.7％,但会显著促进15种酚类物质的二氯乙腈生成势;两种工艺中3种腐殖质的二氯乙腈生成量基本相当.氮同位素(15N)溯源分析表明,紫外/氯胺体系处理氨基酸时生成的15N-二氯乙腈占总二氯乙腈的70％以上,说明氯胺是二氯乙腈的重要氮源,而非水中含氮有机质;并证明了紫外/氯胺体系中的二氯乙腈主要通过"醛途径"生成.以酪氨酸为例,鉴定得到了一系列醛类和腈类中间产物,进而解析了紫外/氯胺体系中二氯乙腈的生成路径.在紫外/氯胺工艺的实际工程应用中,建议对酚含量较高的水体进行预处理,并尽量延长紫外/氯胺处理时间、缩短后氯胺接触时间、调节pH为碱性条件,以减少二氯乙腈的生成.