赵海凤
新疆中测测试有限责任公司/841000
摘要：臭氧化过程会伴随有溴酸盐生成，在此现象的基础上，本文从三个阶段，即预处理原水、控制溴酸盐形成、以及一旦形成后如何进行消除三个部分来探讨日常生活中如何将饮用水进行简单净化。已有实验表明，控制水中含有的微生物生成并改善电导率、通入氨、加入不同种类的消毒产品、加入活性炭吸附材料等是目前较为常见的几种净水方法，实践效果良好。供水相关企业或部门可以选择适当的生产方式，合理拓展企业规模，尝试降低运行成本，实现水中物质的状态平衡。
关键词：饮用水；臭氧消毒副产物；溴酸盐；控制技术
1 降低原水中澳化物和微生物含量
消毒时利用臭氧达到目的，需要出现溴酸盐产物，另外要想达成效果，一方面要纯度较高的臭氧，另一方面还需要有浓度达标的溴化物，两者共同作用才能出现预期效果。已有实验证实，当液体中的溴化物质量浓度小于20gL时，并不会产生溴酸盐，想要在实验后获得这一物质，可以在实验前对液体进行控制，改变其中的溴化物含量。另外微生物含量也会产生一定的影响，同样可以提前在实验进行前，利用臭氧将水中微生物的含量进行调整，以此影响后续溴酸盐生成的量，保证实验效果。最近几年时间里，在处理原水时经常会利用到的技术有膜分离技术，这是一种应用时间不长但效果极佳的技术手段。这一技术有不同种类的应用方式，利用高分子滤膜作为介质，在其他化学药剂的推动下进行运作，能够实现分离、浓缩等多种效果，帮助减少水中散发异味的物质，改善原水颜色，消除或将水中的毒性降至安全水平，减少部分不必要甚至有害的有机体等。这一技术应用到的滤膜孔径具有不同的尺寸，不同尺寸对应不同过滤能力。通常情况下，微滤以及超滤能够起到基本的过滤作用，对于体积较大的目标可以直接进行拦截，钠滤膜负责更为细小的，分子质量在300～1 000左右的小分子有机物拦截工作，例如农田用水中掺杂的农药等。反渗透膜的过滤能力则更强，可以用来应对更为细小的无机物部分。我们常说的纯进水，其中的“纯”字指代的就是对水进行的特殊加工手段，即相对比与一般矿泉水而言，这样的水经过了去离子化的工艺处理。矿泉水中也可以进行这一工艺的应用，但在应用过程中要依据具体情况进行调整，保持矿化度的同时将水中含有的溴离子含量控制在合理范围内。
2澳酸盐形成过程控制
2．1加氨抑制溴酸盐过渡态HOBr/BrO的生咸
溴酸盐是在臭氧分子OH自由基或两者共同氧化作用的情况下，通过后续的化学反应而生成的一种物质。这一过程中需要经过一系列的反应环节：转化为次溴酸盐(HOBr／OBr)，这是决定最终能够形成的溴酸盐量的决定因素。这一过程中加入的氨不会产生过于明显的影响，因为氨不会破坏臭氧原有的稳定性，而是会和HOBr反应生成溴胺，在这一过程中，氨反应消耗的只有HOBr，也就能够达到控制生成物数量多少的目的。这一过程的前期阶段中，溴酸盐的浓度与加入的氨之间不存在过大关联，在实验后期，氨的含量才会降低最终溴酸盐的生成量，这一效果受到水中含有的NH4质量浓度的影响，；两者之间基本呈现正相关关系。但当p(NH4+)≥200斗g·L-X后，生成物的质量开始呈现稳定状态。有学者表示氨的加入对于溴酸盐生成有着较为明显的抑制作用，因此对于溴化物浓度为50---150斗g·L-1的原水来说，这一方法能够很好地实现对原水的净化效果。
2．2降低pH抑制溴酸盐过渡态HOBr／Bro的生成
结合具体的反映情况，当加入的臭氧含量相同时，降低pH既可以使HOBr／OBr反映平衡向HOBr方向移动，也可以将另一种反应途径中的臭氧自由基含量进行调整，达到控制溴酸盐的目的。Kl'aSilgr S W嘲研究认为pH从8．0降到6．0能够有效实现减少溴酸盐生成量的目的，减少量能够达到50%左右。GB 2760--2007t刎中规定，除去矿泉水以外的水质， 可以在其中适量添加L(+)-酒石酸、酒石酸、柠檬酸等添加剂来实现平衡水中物质含量的目的。但实际生产中，这样的做法应用不多，因为加入的添加剂是否会产生新的不良反应物，其结果尚不明确，大多数情况下企业会通入CO来调节水的酸碱度，但需要的CO较多，这对于生产成本而言是一种较大的消耗。另外国家有关规定明确指出一般类型的碱水其pH值要维持在6．5～8．5之间，这对于减少溴酸盐作用不大，目前来说不值得广泛提倡。
2．2优化臭氧消毒的工艺
臭氧本身在与水进行接触后也会出现一定的反应，因此臭氧与水接触的时间和形式也会影响到最终的溴酸盐的生成情况。李继等学者经过实验提出，在单点进行投放的基础上，若增加一个投放点，可以减少33%左右的溴酸盐生成，继续增加一个则会减少40%左右，以此为界限，继续增加投放点则效果不会出现明显变化。若只选取一个投放点，则容易出现臭氧排放不净的情况，溴酸盐的产生有可能因此增加。同时进行多路径的投放，能够加快臭氧的排放速度，避免臭氧与水进行长时间接触但无法发生反应的情况，能够实现更好地控制生成物的目的。但这样的做法存在较为严重的缺陷，就是无法保证消毒效果是否能够如期实现，且已有实验对于水中的微生物含量没有进行较为完善的测试，这需要相关企业在实践中进行实际分析，选择适当的试剂用量，既起到良好的杀菌效果，又将其用量控制在合理的范围内。这样的方法通常较为安全，也较为高效，在很多企业中已经有了成功应用的案例，值得进行进一步的推广。
2．3消除产生的澳酸盐
已知的方法中，有三种主要的方法可以实现消除溴酸盐的目的，其中化学方法主要利用氧化还原反应原理，并需要相应的还原剂的帮助，帮助实验效果达到最佳。但是这样的方法还仅仅局限于理论，目前没有进行较为成功的实践，真正应用与生产还需要进行一定的调整，考虑其中的反应速度等问题。另外不同企业的情况不同，在应用时还需考虑添加剂的实际用量问题，找到能够让实验更好进行的最佳途径。此外，添加剂是否会产生不明新物质，也需要进行进一步的考虑，特别是在安全性方面需要进一步确定。这些问题需要经过较长的时间以及较多次实验后才能够给出确切的答案，且需要经过反复实践，这对于刚起步，经济条件不够扎实的小企业而言不够实用，所以推广程度并不高。另外的一种方法，生物方法也存在一定的争议，有学者认为溴酸盐并不能自然讲解，容易产生一定的污染问题；尽管有物质与溴酸盐在性质上存在高度相似，但并不能够实现完全的代替，用量控制也更为复杂，尽管有一定的研究价值，但就目前的情况而言，应用效果不佳。
3结论
总上所述，想要利用臭氧消毒的方式对原水中含有的溴酸盐物质进行控制与净化，可以从预处理原水、控制溴酸盐形成、以及一旦形成后如何进行消除这三个阶段入手。已有实验表明，控制水中含有的微生物生成并改善电导率、通入氨、加入不同种类的消毒产品、加入活性炭吸附材料等是目前较为常见的几种净水方法，且已经出现成功案例，值得推广。不同的企业可以根据自身情况选择不同种类的处理方式，举例来说，若原水中含有的溴离子含量较高，可以采用膜分离技术进行处理，而对于水中含有的溴酸盐量适中的企业，则可以考虑利用臭氧进行消毒，在这一过程中注意臭氧的投放方式以及臭氧与水接触的形式与时长，以此控制最终溴酸盐的生成量。总而言之，处理的方式多种多样，不同企业可以依据自身水质特点进行选择，找到最佳解决方案。
参考文献
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