摘要

近幾十年中,高級(jí)氧化技術(shù)具有反應(yīng)速度快、處理效率高、適用范圍廣、無二次污染等優(yōu)點(diǎn),常被廣泛用于去除水體中的新興有機(jī)污染物。但水體中含有溴離子時(shí),基于臭氧或過硫酸鹽氧化過程會(huì)產(chǎn)生具有致癌作用的溴酸鹽。文中闡述了臭氧氧化、臭氧/H2O2、催化臭氧氧化、UV/臭氧、UV/TiO2、過硫酸鹽法等基于羥基自由基(·OH)或硫酸根自由基(SO4·-)的高級(jí)氧化技術(shù)在產(chǎn)生與控制溴酸鹽方面的作用機(jī)理及應(yīng)用現(xiàn)狀,提出了高級(jí)氧化過程中控制溴酸鹽生成這一領(lǐng)域未來的研究方向及需要解決的問題。

研究亮點(diǎn)

1、綜述了基于羥基自由基(·OH)或硫酸根自由基(SO4·-)的高級(jí)氧化技術(shù)在產(chǎn)生與控制溴酸鹽方面的作用機(jī)理及應(yīng)用現(xiàn)狀；

2、提出高級(jí)氧化過程中控制溴酸鹽生成這一領(lǐng)域未來的研究方向；

3、提出高級(jí)氧化過程中控制溴酸鹽生成需要解決的問題。

傳統(tǒng)水處理工藝主要以除濁殺菌為主，對(duì)近年來水體中的一些微污染物如藥品、個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品(PPCPs)和內(nèi)分泌干擾物(EDCs)等去除能力有限，如何有效去除難降解有機(jī)物已經(jīng)成為水處理的熱點(diǎn)問題。而高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs)為解決傳統(tǒng)工藝處理效果不佳的問題提供了新的方法，其定義由Glaze等首先提出，即以反應(yīng)中產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)為主要氧化劑，氧化分解和礦化水中有機(jī)污染物的方法。目前，研究較多的AOPs主要有Fenton氧化法、臭氧類氧化法、過硫酸鹽法、光催化氧化法、超聲氧化法等。

AOPs雖然可以有效降解有機(jī)污染物，但氧化過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物限制了其應(yīng)用。其中，溴酸鹽引起了強(qiáng)烈關(guān)注，《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》第4版和美國環(huán)保署的《安全飲用水法》將其列為2B級(jí)的潛在致癌物，在飲用水中最高允許含量為10μg/L。研究還發(fā)現(xiàn)溴酸鹽和有機(jī)鹵代消毒副產(chǎn)物之間的協(xié)同作用增加了含溴水的毒性。

溴酸鹽通常在臭氧氧化工藝中形成，而近來的研究表明，在不涉及臭氧的工藝中，如氯化反應(yīng)、過硫酸鹽氧化和高鐵酸鹽氧化過程，也已檢測到溴酸鹽的生成。溴酸鹽的生成阻礙了這些AOPs在飲用水處理領(lǐng)域的應(yīng)用，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)溴酸鹽的產(chǎn)生、控制和去除方面展開了詳細(xì)研究。本文對(duì)臭氧氧化、臭氧/H2O2、催化臭氧氧化、UV/臭氧、UV/TiO2、過硫酸鹽法等基于·OH或SO4·-的AOPs在生成與控制溴酸鹽方面的研究進(jìn)展作了介紹，并對(duì)其在今后水處理領(lǐng)域研究控制或去除溴酸鹽的發(fā)展方向進(jìn)行展望。

01基于·OH的AOPs

·OH具有活性極高、氧化能力極強(qiáng)的特點(diǎn)，其氧化還原電位E0高達(dá)2.80 V，與有機(jī)物反應(yīng)主要通過脫氫、親電子加成及電子轉(zhuǎn)移等途徑，反應(yīng)速率為108～1010 mol/(L·s)，且無選擇性。以·OH為基礎(chǔ)的AOPs，包括臭氧/催化劑、臭氧/H2O2和UV/H2O2等聯(lián)用技術(shù)，已被開發(fā)用于微污染物的氧化及溴酸鹽的控制。

1.1臭氧氧化法

針對(duì)水污染現(xiàn)狀及常規(guī)工藝處理效果，臭氧技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水的氧化、消毒或兩者的組合，緩解因味道、氣味和有機(jī)物引起的水質(zhì)問題。臭氧氧化能力極強(qiáng)，其標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為2.07 V。臭氧溶于水后易被誘導(dǎo)分解產(chǎn)生·OH，間接氧化有機(jī)物，臭氧在水中分解產(chǎn)生·OH的速率直接影響臭氧氧化反應(yīng)的效果。楊陽等通過某水廠深度處理中試試驗(yàn)研究了臭氧對(duì)DBPs前體物的去除，優(yōu)化臭氧投加量即預(yù)臭氧、主臭氧投加量分別為1.1、2 mg/L時(shí)，組合工藝對(duì)總?cè)u甲烷前體物和總鹵乙酸前體物去除率高達(dá)78.1%和52.4%。

但臭氧應(yīng)用于處理Br-含量高于50μg/L的水體時(shí)，可能引起生成過量溴酸鹽的問題。在臭氧體系氧化含溴水體過程中，溴酸鹽形成的機(jī)理已經(jīng)被系統(tǒng)地研究及修訂。這是一個(gè)多步反應(yīng)的過程，Br-通過臭氧直接氧化途徑和·OH間接氧化途徑形成溴酸鹽，其中，間接氧化途徑又可分為直接-間接氧化途徑和間接-直接氧化途徑，如圖1所示。

BrO3-的形成過程易受原水的水質(zhì)條件即水溫、pH、Br-濃度、堿度、有機(jī)物濃度，以及臭氧投加量等因素的影響。Antoniou等通過降低pH、加H2O2、加NH4+加Cl2/NH4+等抑制了BrO3-的生成。值得注意的是，實(shí)際水處理中應(yīng)考慮降低pH的適用性與經(jīng)濟(jì)性，以及加NH4+會(huì)生成含氮消毒副產(chǎn)物的情況。

除了從生成過程控制BrO3-也可后續(xù)設(shè)置去除已生成溴酸鹽的工藝。研究表明，活性炭能將BrO3-吸附還原為Br-以去除BrO3-且活性炭常作為臭氧化工藝必備的聯(lián)用工藝，易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)應(yīng)用，不需要增加額外的投資。

1.2臭氧/H2O2

H2O2氧化技術(shù)具有操作簡單、不產(chǎn)生二次污染的特點(diǎn)，可以獨(dú)立進(jìn)行，也可以作為其他處理方法的預(yù)處理或后處理工藝。而臭氧與H2O2聯(lián)合使用主要利用兩者的催化作用產(chǎn)生大量自由基，達(dá)到降解難溶性有機(jī)物的目的。

臭氧/H2O2處理含溴水過程中，H2O2一方面可以加速臭氧分解為·OH，促進(jìn)Br-向溴酸鹽轉(zhuǎn)化，另一方面能降低水中臭氧CT值而抑制溴酸鹽。另外，過量的H2O2也可與·OH反應(yīng)，消耗·OH減少溴酸鹽生成量，并能通過一種副反應(yīng)將OBr-還原成Br-，從而阻止其進(jìn)一步氧化成BrO3-。Urs等在臭氧質(zhì)量濃度為2 mg/L、Br-摩爾濃度恒為0.1 mmol/L條件下，增加H2O2摩爾濃度(0.02～0.5 mmol/L)，BrO3-的濃度先增加而后緩慢降低。楊宏偉等以山東省某水廠濾池出水為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)臭氧/H2O2技術(shù)明顯抑制BrO3-的生成，并確定了控制溴酸鹽的最佳H2O2/臭氧摩爾比為1.5，且在此條件下CODMn及UV254去除效果最好，UV254去除率達(dá)57%。王永京等通過中試試驗(yàn)研究了投加H2O2對(duì)臭氧氧化某含溴原水生成溴酸鹽的影響，結(jié)果表明，在臭氧消耗量為2.2 mg/L時(shí)，增加H2O2/臭氧(質(zhì)量比為0～1.5)，溴酸鹽生成量逐漸降低，且在兩種不同水質(zhì)條件下，H2O2/臭氧分別為0.2和1.0時(shí)可將溴酸鹽質(zhì)量濃度控制在10μg/L以內(nèi)。

臭氧/H2O2對(duì)溴酸鹽的控制過程較為復(fù)雜，其綜合結(jié)果取決于氧化過程的pH、H2O2濃度及水質(zhì)條件等因素。而水廠深度處理工藝中常采用臭氧作為氧化劑，當(dāng)溴酸鹽濃度未達(dá)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，可投加H2O2與臭氧聯(lián)用作為處理含溴有機(jī)微污染水體的優(yōu)選工藝，并針對(duì)水廠水質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)確定H2O2最佳投加量。

1.3催化臭氧氧化

催化臭氧氧化技術(shù)是在常溫常壓下，將臭氧的強(qiáng)氧化性和催化劑的吸附、催化特性結(jié)合，有效提高臭氧利用率和有機(jī)物礦化度的AOPs。按催化方式，催化臭氧氧化分為均相催化氧化和非均相催化氧化，其中均相催化氧化以過渡金屬離子為催化劑，引發(fā)臭氧產(chǎn)生·OH；非均相催化氧化利用固態(tài)金屬、金屬氧化物等固體催化劑的吸附、活化或兩者的協(xié)同作用。

水處理過程中，MnO2、NiO和CuO等催化劑主要致力于有機(jī)物的高效去除，忽略了副產(chǎn)物溴酸鹽的生成控制問題。因此，一些既能高效礦化水中有機(jī)物又能明顯抑制溴酸鹽生成的催化劑成為近年來研究的重點(diǎn)。黃鑫等制備還原態(tài)氧化石墨烯(RGO)對(duì)其催化臭氧氧化降解草酸及抑制溴酸鹽生成的效果進(jìn)行研究，結(jié)果表明，相比單獨(dú)臭氧氧化，RGO/臭氧能將草酸降解率提高10%，并有效抑制了溴酸鹽的生成，溴酸鹽生成量隨著RGO投加量的增加而減少，當(dāng)RGO投加50 mg/L時(shí)，溴酸鹽抑制率可達(dá)90%。Nie等發(fā)現(xiàn)催化臭氧化過程中β-FeOOH/Al2O3對(duì)溴酸鹽的形成有顯著的抑制作用。欒國慶等進(jìn)行了3種不同載體負(fù)載鐵氧化物后在催化臭氧化過程中控制溴酸鹽生成的對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)相比載體活性炭和硅藻土，鐵基復(fù)合氧化鋁小球穩(wěn)定性較好，具有催化還原溴酸鹽的能力，對(duì)水中溶解性有機(jī)物的礦化效率能達(dá)到30%左右。

綜上，催化臭氧氧化應(yīng)用于水處理兼顧有機(jī)污染物和BrO3-的控制時(shí)，催化劑種類、投加量及Br-濃度等是臭氧催化氧化控制溴酸鹽生成過程中的影響因素，需要通過大量的試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)控制。

1.4UV/臭氧

UV/臭氧是以臭氧為氧化劑，通過紫外照射產(chǎn)生·OH間接氧化降解污染物為主的AOPs，在去除有機(jī)物方面具有明顯的優(yōu)越性，其有機(jī)物降解效能優(yōu)于單獨(dú)臭氧或UV時(shí)的處理效果。Lamsal等研究了臭氧/UV工藝去除天然有機(jī)物和降低水源水消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)，發(fā)現(xiàn)臭氧/UV工藝比單獨(dú)臭氧、UV工藝能去除更多的TOC和UV254，有效減少較高分子量的NOM，將三鹵甲烷和鹵乙酸的生成勢(shì)分別減少了75%和52%。

由于UV照射能將BrO3-轉(zhuǎn)化為BrO2-然后轉(zhuǎn)化為HOBr，最后轉(zhuǎn)化為Br-，在一定程度上可以減少溴酸鹽的濃度，其在臭氧化中對(duì)溴酸鹽的作用也受到研究者的關(guān)注。薛智新等將臭氧與UV聯(lián)用處理含溴水，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)UV輻射含溴水反應(yīng)30 min內(nèi)未產(chǎn)生溴酸鹽，臭氧/UV體系產(chǎn)生的溴酸鹽比單獨(dú)臭氧少70%左右，處理自然水體時(shí)，臭氧/UV產(chǎn)生的溴酸鹽也有所減少。Zhao等進(jìn)行了臭氧與UV/臭氧工藝同時(shí)去除腐植酸(HA)和控制溴酸鹽的對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)僅當(dāng)HA濃度達(dá)到一定閾值時(shí)，UV/臭氧工藝中形成的溴酸鹽低于單獨(dú)臭氧過程中形成的溴酸鹽；然而，高劑量臭氧應(yīng)用于低濃度HA，特別是含高濃度Br-的水時(shí)，UV/臭氧工藝中的溴酸鹽仍會(huì)超過限值(10μg/L)，減少臭氧投加量是UV/臭氧工藝中有效控制溴酸鹽生成和去除HA的一種方法。

1.5UV/H2O2

UV/H2O2作為一種光化學(xué)氧化技術(shù),其氧化能力強(qiáng)，不產(chǎn)生二次污染，從UV、H2O2、·OH這3個(gè)途徑對(duì)大部分有機(jī)物進(jìn)行去除，具有較大的發(fā)展?jié)摿?。夏萍等研究發(fā)現(xiàn)，UV/H2O2對(duì)阿特拉津、臭味物質(zhì)Geosmine、2-MIB的去除率分別達(dá)60%、90%、50%以上,且由于H2O2大大過量，HOBr與HO2-迅速反應(yīng)生成Br-的途徑遠(yuǎn)超過HOBr被·OH氧化的途徑，該體系氧化含溴水過程中無溴酸鹽生成。

此外，UV也常與TiO2等催化劑以光催化氧化形式降解污染物，該體系產(chǎn)生的強(qiáng)還原性e-能將BrO3-還原成Br-，而空穴及·OH又可將Br-氧化成溴酸鹽，但后者的氧化速度比前者還原速度慢，因此，該體系表現(xiàn)為溴酸鹽被TiO2催化光解。早在1996年，Andrew等利用Pt改性TiO2光催化還原溴酸鹽，結(jié)果表明反應(yīng)速率是UV/TiO2的4.2倍，去除溴酸鹽效果較好。Huang等采用水熱法制備了TiO2-石墨烯復(fù)合材料(P25-GR)光催化還原溴酸鹽，發(fā)現(xiàn)在BrO3-質(zhì)量濃度為10 mg/L、pH值為6.8、催化劑投加量為0.1 g/L時(shí)，UV/P25-GR-1%與UV/P25對(duì)溴酸鹽的去除效率分別達(dá)99%和70%。

當(dāng)光催化耦合臭氧化時(shí)，Parrino等研究表明該氧化體系提高了有機(jī)物的氧化速率，并有效控制了溴酸鹽的積累。pH是溴酸鹽還原過程中的關(guān)鍵參數(shù)，當(dāng)pH低于光催化劑的零點(diǎn)電荷時(shí)，BrO3-與TiO2正電荷表面的相互作用增強(qiáng)，促進(jìn)了溴酸鹽的還原。

光催化氧化技術(shù)作為一種環(huán)境友好型的綠色技術(shù)，直接利用太陽光催化-臭氧耦合是未來研究的一個(gè)方向。

02基于SO4·-的AOPs

近年來，基于SO4·-的新型AOPs在處理水和廢水中有機(jī)物和進(jìn)行土壤修復(fù)方面引起了廣泛關(guān)注，逐漸成為可以替代傳統(tǒng)AOPs的深度處理工藝。SO4·-具有與·OH相近的氧化還原電位(E0=2.5～3.1 V)，可以氧化降解多種有機(jī)污染物。SO4·-可以通過活化過硫酸氫鹽或過二硫酸鹽產(chǎn)生，其活化方式包括加熱、紫外光輻射、過渡金屬活化、堿活化、活性炭活化等。此外，過硫酸鹽多為固態(tài)，具有高水溶性和相對(duì)穩(wěn)定性，但是其應(yīng)用過程中可能產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)(如溴酸鹽)仍然不能被忽視。

2.1UV/過硫酸鹽

在UV照射下，過硫酸鹽分解為SO4·-且UV應(yīng)用較為廣泛的波長為254 nm。Fang等采用UV/PDS在超純水中降解二溴代乙酰胺，發(fā)現(xiàn)溴原子向溴酸鹽轉(zhuǎn)化率高達(dá)100%，隨后進(jìn)一步對(duì)UV/PDS處理含溴水過程中溴酸鹽的生成規(guī)律進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，增加PDS劑量或Br-摩爾濃度(0.5～5.0μmol/L)會(huì)生成更多的溴酸鹽，堿性條件下形成的溴酸鹽量比中性和酸性條件降低90%以上，而溶液中天然有機(jī)物(NOM，0～1.0 mg/L)也會(huì)顯著抑制溴酸鹽的生成。該研究提出了Br-與SO4·-反應(yīng)生成溴酸鹽的主要途徑，包括中間體HOBr/OBr-和最終產(chǎn)物BrO3-的形成，具體反應(yīng)如式(1)～(3)。

(1)

(3)

Liu等研究了溶解性有機(jī)物在UV/PDS/Br-體系中抑制溴酸鹽形成機(jī)理，發(fā)現(xiàn)在相同條件下，模型化合物抑制作用為1-酪氨酸>苯酚>叔丁醇>檸檬酸>甲醇>草酸，與其完全礦化所需的氧化劑量相一致，表明它們的羧酸、醛、醇和酮等氧化中間體在反應(yīng)中持續(xù)清除活性自由基。Wang等在Br-、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)或NOM共存時(shí)進(jìn)行了UV/PDS降解的試驗(yàn)研究，結(jié)果表明Br-顯著抑制了DEP的降解，且該體系中生成了三溴甲烷(TBM)與BrO3-進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)，增加PDS劑量和初始Br-濃度會(huì)增加TBM的最大濃度并促進(jìn)BrO3-的形成，而增加DEP和NOM的量會(huì)促進(jìn)前者并抑制后者，隨著pH值從5.0增加到8.0，TBM的最大濃度也隨之增加，而BrO3-的形成受到抑制。

值得注意的是，在UV/過硫酸鹽技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，有機(jī)物種類繁多且普遍對(duì)UV具有吸收作用，限制了UV穿透并活化過硫酸鹽，進(jìn)而影響UV/過硫酸鹽技術(shù)的處理效率。

2.2臭氧/過硫酸鹽

Yang等提出并證實(shí)了臭氧活化PMS能同時(shí)產(chǎn)生·OH和SO4·-并對(duì)比研究了臭氧分別與PMS、PDS、H2O2聯(lián)用降解莠去津和硝基苯的動(dòng)力學(xué)，發(fā)現(xiàn)臭氧/PMS體系對(duì)目標(biāo)物有很好的降解效果。劉占孟等采用臭氧耦合PDS預(yù)處理制藥廢水，發(fā)現(xiàn)在兩者的協(xié)同作用下，CODCr、色度的去除率分別可達(dá)68.3%、97%，可生化性也有所提高。在臭氧/過硫酸鹽體系中加入催化劑促進(jìn)過硫酸鹽的活化來提高有機(jī)物的降解效率也被廣泛關(guān)注。Nematollah等研究發(fā)現(xiàn)，將磁性銅鐵氧體納米顆粒(CuFe2O4)加入臭氧/PMS體系對(duì)2,4-二氯苯氧乙酸降解程度較高。

然而，關(guān)于臭氧/過硫酸鹽技術(shù)氧化過程中生成溴酸鹽的研究較少。Wen等探究了臭氧/PMS氧化過程中影響溴酸鹽生成的因素，結(jié)果表明，與單獨(dú)臭氧相比，臭氧/PMS體系顯著促進(jìn)了溴酸鹽的形成，溴酸鹽的生成量隨PMS劑量、pH、Br-初始摩爾濃度(2.0～10.0μmol/L)的增加而增加。而實(shí)際水樣中的NOM、碳酸氫鹽、氨的存在使溴酸鹽的轉(zhuǎn)化受到明顯抑制。強(qiáng)晨在臭氧/PMS體系中添加碳基催化劑，不僅增強(qiáng)了對(duì)有機(jī)物的降解效果，而且抑制了溴酸鹽的生成，該研究還表明pH、催化劑種類及投加量是抑制溴酸鹽生成的因素。

臭氧/PMS工藝對(duì)微污染物的氧化去除效率相對(duì)較高，但臭氧、·OH和SO4·-的綜合效使溴酸鹽生成顯著，因此，將臭氧/PMS技術(shù)應(yīng)用于含Br-水體的有機(jī)物去除時(shí)應(yīng)評(píng)估溴酸鹽的形成。

2.3鈷/過硫酸鹽

過渡金屬離子活化無需外加熱源和光源，在常溫條件下即可實(shí)現(xiàn)。研究表明，在均相過渡金屬活化中，鈷離子(Co2+)對(duì)PMS表現(xiàn)出最佳的活化性能。

Li等研究了鈷催化PMS體系中溴酸鹽生成的情況，結(jié)果表明，增加PMS或Co(II)的劑量會(huì)增加溴酸鹽的生成，但為實(shí)現(xiàn)相同水平的微污染物降解并控制溴酸鹽的形成，增加PMS劑量優(yōu)于增加Co(II)劑量。向該體系中添加甲醇抑制了溴酸鹽的生成，但生成的游離溴隨Co(II)劑量的增加而增加，而同時(shí)添加甲醇和Co(III)螯合劑(乙二胺四乙酸二鈉，EDTA)時(shí)，Co(III)被EDTA穩(wěn)定形成了無法氧化溴化物的CoIIIEDTA-絡(luò)合物，所以未檢測到游離溴或溴酸鹽。

加Cl2/NH4+等是臭氧氧化過程中抑制BrO3-生成的方法，其在過硫酸鹽體系的作用也得到研究。Ling等探究了NH3、Cl2-NH3、NH3-Cl2預(yù)處理方法對(duì)Co(II)/PMS工藝中溴酸鹽形成的影響，結(jié)果表明，在pH值為4、反應(yīng)20 min時(shí)，分別投加20、50、200μmol/L的NH3，BrO3-抑制率分別為2.6%、9.5%、75%；對(duì)于Cl2-NH3和NH3-Cl2，添加15μmol/L的HOCl和50μmol/L的NH3可使整體BrO3-的形成減少95%以上，并延遲BrO3-的形成。但考慮到水中的氮含量超標(biāo)可能會(huì)引起問題，添加200μmol/L的NH3(相當(dāng)于2.8 mg/L的N)來控制過程中BrO3-的形成不可行。

2.4熱/過硫酸鹽

熱活化過硫酸鹽技術(shù)是以加熱的方式使過硫酸鹽中的O-O鍵斷裂生成SO4·-該氧化技術(shù)對(duì)多種有機(jī)物有較好的降解效果。Huang等通過熱活化過硫酸鹽有效降解了59種揮發(fā)性有機(jī)物。然而，溫度升高也會(huì)加速其他反應(yīng)，如·OH或SO4·-的重組，從而降低目標(biāo)污染物的去除效率。另外，溫度升高對(duì)飲用水處理過程中溴酸鹽的生成具有促進(jìn)作用。

Lu等在腐植酸、Br-存在下研究了熱活化PDS氧化工藝中溴化物的轉(zhuǎn)化情況，發(fā)現(xiàn)該氧化過程生成了溴代消毒副產(chǎn)物(Br-DBPs)，其中溴仿和二溴乙酸為主要的Br-DBPs，體系中過量的SO4·-也會(huì)使Br-DBPs進(jìn)一步降解，最終將Br-轉(zhuǎn)化為BrO3-提出的轉(zhuǎn)化方案如圖2所示。Huang等證實(shí)了在熱活化PMS過程中RGO與HOBr反應(yīng)生成Br-而抑制BrO3-的作用，研究表明pH值為7、活化溫度為80℃、添加RGO劑量為5～35 mg/L時(shí)，BrO3-的生成量降低約67%～100%，且在pH值為5～9和活化溫度60～80℃時(shí)添加RGO均可顯著降低BrO3-的生成量。

Br-DBPs具有“三致”(致癌、致畸和致突變)作用，因此，應(yīng)用過硫酸鹽氧化技術(shù)時(shí)Br-DBPs的生成問題不容忽視，且加熱活化過硫酸鹽對(duì)能量輸入的要求很高，不適合大規(guī)模應(yīng)用于飲用水處理，但因其在高溫廢水的處理方面不需要增加外能而具有廣闊的發(fā)展前景。

03結(jié)論與展望

基于·OH或SO4·-的AOPs不僅能有效去除難降解有機(jī)物，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新興污染物和消毒副產(chǎn)物的控制，在水處理方面具有較好的應(yīng)用前景。而溴酸鹽問題已成為臭氧化技術(shù)、過硫酸鹽氧化技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于飲用水處理的限制因素之一。H2O2、UV、催化劑與臭氧的聯(lián)用技術(shù)在保證高效降解有機(jī)污染物的同時(shí)，能夠控制副產(chǎn)物BrO3-的生成，UV/TiO2技術(shù)也對(duì)溴酸鹽具有較好的去除效果。向過硫酸鹽氧化體系添加Cl2-NH3、催化劑、自由基清除劑等對(duì)溴酸鹽的產(chǎn)生也有抑制作用，此外，過硫酸鹽氧化體系中可能產(chǎn)生除溴酸鹽之外的Br-DBPs。

因此，今后AOPs處理含溴水的發(fā)展方向主要集中在以下方面：開發(fā)既能有效降解有機(jī)物又能控制溴酸鹽的高效無污染的氧化劑，注重AOPs的聯(lián)用；深化研究后續(xù)去除已生成溴酸鹽的技術(shù)，如活性炭吸附法、生物法等；進(jìn)一步探討控制溴酸鹽方面仍然存在爭議或不明確的機(jī)理與因素；關(guān)注體系中其他副產(chǎn)物的產(chǎn)生情況；改善操作條件，提高反應(yīng)效率，尋求更大的適用性與經(jīng)濟(jì)性，提高在工程上的應(yīng)用的可能性。