活性炭对天然有机物氯化过程消毒副产物生成的影响及作用机制

活性炭(AC)与氯均为水处理过程中广泛使用的药剂，在实际使用过程中二者的接触不可避免，因此，深入研究AC对于氯化过程中消毒副产物(DBPs)生成的影响对于饮用水安全有重要意义。本研究对比了AC对于溶解性天然有机物(DOM)氯化过程中已知DBPs(包括三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs))生成释放的影响，并采用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FTICR-MS)技术检测分析其滤后水的未知氯化副产物及有机物变化规律。结果表明，在DOM氯化过程中，AC存在时释放的THMs和HAAs浓度较低，但氯的衰减速率更快，这是由于AC本身的强还原性及其他氯代副产物生成导致的。进一步通过FTICR-MS分析未知氯代产物及DOM的变化发现，在2种条件下有163种相同的氯化产物，与不存在AC时对比，AC存在时生成了不同的氯化产物中有57种。此外，AC存在时CHOCl、CHONCl和CHONSCl分子式的数量减少，而CHOSCl分子式的数量增加，并且具有芳香结构的DOM更容易被转化。通过电子自旋共振谱仪(ESR)分析发现AC表面的持久性自由基激发次氯酸钠反应生成的氯自由基(Cl·)是导致氯化产物变化的主要原因。本...