羟基自由基氧化法在饮用水后处理中的应用孙德生，胡蓉(1．贵溪市环境监测站，江西贵溪335400；2．江东机床厂，江西南昌330000)摘要：文章分析了饮用水消毒的现状，提出了保持氯消毒不变，用羟基自由基氧化法对饮用水进行后处理，去除氯消毒产生的卤代烃，以提高饮用水的质量的建议。关键词：消毒；羟基自由基；卤代烃：X203．5文献标识码：C：1007．2454(20o4)o3．0110-031前言19世纪末20世纪初，发达国家爆发了饮用水水质不良所引发的流行病，如霍乱和伤寒病等大肆泛滥，由此刺激了最初的过滤和消毒净水工艺的出现。此后，不断有新的消毒剂和氯消毒设施问世。近几年来，由于水资源日益紧缺，人口压力不断增大以及科学技术的不断进步，导致了许多关于现有水质健康和消毒剂问题的提出。饮用水消毒工艺的研究成为国内外研究的热门课题。2消毒技术现状液氯自用于给水消毒以来已成为占居主导地位的消毒剂，这是因为它具有广泛的杀菌作用，使用和投加方便，在管网中可长时间保持稳定的余氯量及价格较低等优点⋯。此外，氯也是唯一可将氨完全氧化去除的消毒剂，它不仅维护了人们的身体健康，也给社会带来了巨大的经济效益。然而，1974年，Rook发现源水经过氯化后三氯甲烷的含量显著升高，于是，研究人员开始对氯消毒进行深入的研究。美国卫生研究所在自来水测定出767种有机物，其中确认致癌物20种，可疑致癌物26种，促癌物18种。Ames试剂致突变物质48种，且这些物质绝大多数是有机氯代物。其中人们最熟悉的氯化消毒副产是三氯甲烷(氯仿)及其它三卤代甲烷，它们在水体中具有相当高的剂量。三卤甲烷包括氯仿、二溴氯代甲烷(氯仿)及其它三卤代甲烷，大量的研究实验证实三卤甲烷是一种强烈的有机致癌物。鉴于它的毒性，1979年美国环境保护署在“国家临时初级饮用水章程”中，修正规定其最大允许含量不得超过0．1mg／L。氯仿主要是氯气和水中的有机物反应产生的物质。人类吞食30～100mL的氯仿会导致严重中毒，但不致命。氯仿的致死量是200mL。在饮水中，另一类重要的氯化副产物是卤代酸和卤代腈，这两类化合物会引起动物体内的染色体的突变而造成基因中毒以及皮肤癌和肺癌。因此，卤代烃引起人们普遍的重视，国内外大多数国家都制定了严格的饮用水卫生标准。为了减少氯仿等有害副产物的产生，人们找到了一些新的消毒剂以代替氯气，包括二氧化氯、臭氧、氯胺、紫外线、高锰酸钾等。作为催化剂，它们具有很强的氧化能力，作为消毒剂又能杀灭水中的细菌性病原微生物和病毒病原微生物。然而，它们的持续杀菌效果以及副产物产生的危害性乃至制取过程、成本价格、运输安全等方面都存在着各自的优缺点，实际应用要花费较大的物力、人力和资金，推广需要较长时间。因此，许多水处理工作者又研究出了氯化消毒的终端处理。3羟基自由基氧化法3．1羟基自由基的研究现状。进入上世纪9o年代，世界各国对环境保护工作日益加强，从而加速了对羟基自由基氧化法的开发与研究。羟基自由基氧化法由于产生氧化能力极强的·OH，故能有效的去除水中的酚、氰及其他有机物和铁、锰等重金属以及硫化物，降低BOD、COD和浊度，并对脱色、去臭、杀菌和抑制病毒有显著的效果，用于水处理不存在二次污染。近年来，一系列的羟基自由基氧化方法相继应用于水处理中。从最简单的臭氧氧化法发展到多种强氧化剂结合处理高浓度的有机废水。在欧美一些发达国家，羟基自由基氧化法已应用于各种废水和饮用水处理过程。如美国的一家研究所将／uV系统用于处理含氰化物、农药及含氯的有机溶剂废水，使其几乎完全降解为无害物。在瑞士、法国和英国，羟基自由基氧化法过程已成功地应用于氧化饮用水中的痕量有机物，与单一的臭氧氧化法相比，处理费用下降约50％，应用前景十分诱人。但与氯化消毒处理饮用水比较，现有的各种羟基自由基氧化法又都存在着人力、物力和资金花费大，难以推广应用的缺点。因此本研究拟在氯消毒之后，串联羟基自由基氧化工艺，做到既充分发挥氯化消毒的优点，又克服其产生残余卤代烃的缺点，做到技术先进、经济可行，易于推广应用。3．2羟基自由基对有机物的氧化机理。19世纪初，自由基化学由MisesGomberg提出之后，一...