超聲波在消毒和去除消毒副產(chǎn)物中的應(yīng)用
1. 飲用水消毒
超聲波技術(shù)比光、熱、化學(xué)等方法消毒更直接,很早就被廣泛應(yīng)用到醫(yī)學(xué)消毒上。超聲波和消毒劑(Cl2,O3,H2O2)聯(lián)合作為自來水的消毒由來已久,可以大大減少消毒劑的用量。Masaki等通過加入TiO2使超聲波對水中的大腸桿菌的去除效果大大提高。大齡搖蚊幼蟲對常規(guī)的消毒劑氯氣、臭氧、雙氧水有很強的抵抗力,南方一些自來水廠研究發(fā)現(xiàn)超聲波可以有效去除自來水廠里的搖蚊幼蟲。
2. 對消毒副產(chǎn)物的去除
氯氣是當(dāng)前飲用水處理中最常用的一種消毒劑,由它所產(chǎn)生的一系列消毒副產(chǎn)物,如三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸等已被證實是致癌物質(zhì),超聲波技術(shù)對這些物質(zhì)的去除也是有效的。Hilla和Nava證實了在20 kHz超聲波和250 mg/L的H2O2條件下能降解消毒副產(chǎn)物,同時五種常見鹵代甲烷的降解關(guān)系為CHBr3< CHI3< CHBr2Cl < CHBrCl2<CHCl3。國內(nèi),Guo等也就超聲波處理四種不同的鹵代甲烷研究表明,1 h以后的去除率滿足CHCl3<CHBr2Cl<CHBrCl2<CCl4的關(guān)系。反應(yīng)按一級反應(yīng)動力學(xué)進(jìn)行,降解效率取決于分子的極性。臭氧作為自來水另一種常見的消毒劑,投加過量也會生成可疑致癌物溴酸鹽副產(chǎn)物。超聲波的加入可以大大改變臭氧的傳質(zhì)效率,加快多余臭氧的釋放。
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