【摘 要】
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饮用水安全一直是人们关注的热点话题之一。随着检测仪器的精密度提高,越来越多的饮用水安全问题出现在大众的视野中。因此为了提高饮用水质量并确保饮用水安全性,饮用水净化工艺也在不断的更新换代。离子交换树脂选择范围广,抗污性能好,价格低,再生性能优异,被广泛地应用于饮用水处理领域。但是由于水中存在有机物、氯化物等物质,在饮用水处理过程中,离子交换树脂会产生氮交换副产物,例如亚硝胺。这些有毒有害的副产物会损
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饮用水安全一直是人们关注的热点话题之一。随着检测仪器的精密度提高,越来越多的饮用水安全问题出现在大众的视野中。因此为了提高饮用水质量并确保饮用水安全性,饮用水净化工艺也在不断的更新换代。离子交换树脂选择范围广,抗污性能好,价格低,再生性能优异,被广泛地应用于饮用水处理领域。但是由于水中存在有机物、氯化物等物质,在饮用水处理过程中,离子交换树脂会产生氮交换副产物,例如亚硝胺。这些有毒有害的副产物会损害人体健康,如引起胃、食管、肺部形成肿瘤等。因此明确离子交换树脂处理饮用水过程中,有机氮副产物的产生量及其在消毒过程中的转化路径显得尤为重要。本论文对市售D301、D890和201*7三种阴离子交换树脂进行筛选,考察它们的吸附和再生性能。实验发现:三种离子交换树脂对SO42-离子的吸附动力学存在明显差异。相同条件下,强碱树脂201*7对SO42-的吸附速率是弱碱树脂D301的1.7倍,是D890的1.3倍,这主要和强碱树脂上带有正电荷有关;但弱碱树脂的再生性能优于强碱树脂,树脂的形貌对树脂再生效率影响不显著。其次,采用静态实验探究了不同工艺参数下三种树脂产生有机氮含量的变化规律,并考察了树脂在连续运行及再生十个周期后产生有机氮的变化规律,得出有效减少有机氮生成的调控方法为:（1）优化树脂体积;（2）调节进水p H值呈弱酸性;（3）适当降低树脂与进水的接触时间或者引入钙、镁等共存离子。同时,通过树脂模拟实验推导了N-4-乙烯基苯基-N,N-二甲胺（VND）产生有机氮的可能反应路径:VND的C=C键首先被氧化断裂,生成甲酸和4-二甲胺甲基苯甲酸;其后4-二甲胺甲基苯甲酸的C-N键被氧化生成对二苯甲酸和二甲胺。最后,为了探究特征含氮有机物苯丙醇胺(C9H13NO)在三种常见消毒过程中的降解速率及其在次氯酸钠消毒过程中的转化路径,通过固相萃取、氮吹浓缩以及GC/MS测试等手段鉴定了C9H13NO转化的中间产物和最终产物,并初步推导了其转化路径:苯丙醇胺首先被氧化成苯甲醛和硝基乙烷,随着反应进行,苯甲醛逐渐被氧化成苯甲酸。
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