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金豐解析各類活性炭溴化還原反應(yīng)原理

點(diǎn)擊次數(shù)：472更新時(shí)間：2018-03-19

金豐凈水活性炭從水中除去有機(jī)化合物，通過各種化學(xué)反應(yīng)除去氯和氯氨，并且用作通用過濾介質(zhì)。然而，其用于還原溴酸鹽的用途尚不清楚。大多數(shù)技術(shù)員沒有意識(shí)到活性炭驗(yàn)證方法的局限性，或者不是所有的活性炭都是相似的，特別是經(jīng)過改性強(qiáng)化后的活性炭。

溴酸鹽（BrO3-）是由臭氧與天然溴在飲用水中反應(yīng)形成的消毒副產(chǎn)物。雖然使用標(biāo)準(zhǔn)氯化消毒不可能形成溴酸鹽，但有一些證據(jù)表明，商業(yè)上可獲得的次氯酸鈉溶液可能含有溴酸鹽作為污染物。溴酸鹽是一種高毒性物質(zhì)，導(dǎo)致不可逆的腎衰竭，耳聾和死亡。因此，一些環(huán)保機(jī)構(gòu)已將10μgL指定為飲用水中*大可接受濃度或者*大污染物水平（MCL）。

金豐凈水飲用水中溴酸鹽形成的重要前提是溴化物。飲用水中的平均溴化物濃度約為100μgL。由于溴酸鹽為63%溴化物，所以在溴氧化時(shí)，僅需要6.3微克升的溴化物就需要轉(zhuǎn)化為溴酸鹽，超過MCL。地下水中溴的天然來源是沉積巖中的鹽水侵入和溴化物溶解。溴通常在飲用水中以次溴酸（HOBr-）或次溴酸鹽（OBr-）的形式存在。當(dāng)暴露于臭氧化時(shí)，溴離子容易被氧化成溴水溶液。

為了了解溴酸鈉形成，需要對(duì)臭氧分解的必要理解。臭氧可以子啊形成副產(chǎn)物中發(fā)揮直接（分子臭氧途徑）或間接（羥基自由基途徑）氧化作用。臭氧與溴離子直接反應(yīng)形成次溴酸鹽和氧氣。

O3+Br-O2+OBr-

金豐凈水兩個(gè)臭氧分子與次溴酸鹽直接反應(yīng)形成溴酸鹽和氧氣?；蛘?，次溴酸鹽可以與通過破壞臭氧產(chǎn)生的多個(gè)羥基自由基反應(yīng)。

2O3(或OH*)+OBr-2O2+BrO3

金豐凈水這些反應(yīng)是廣義的，而不一定是平衡的，但是他們對(duì)溴酸鹽形成中的作用機(jī)制給出了很好的概述。

使用差示反應(yīng)器進(jìn)行測試以確定標(biāo)準(zhǔn)煤質(zhì)活性炭和催化增強(qiáng)活性炭的反應(yīng)速率。典型的活性炭特性反應(yīng)速率顯示反應(yīng)遵循一級(jí)反應(yīng)，更重要的是數(shù)據(jù)顯示催化增強(qiáng)活性炭的反應(yīng)速率比標(biāo)準(zhǔn)活性炭快3、4倍。

水的分析證實(shí)溴酸鹽破壞的反應(yīng)產(chǎn)物是溴化物。催化增強(qiáng)活性炭的反應(yīng)速度越快，可使更短的接觸時(shí)間系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用于全面的使用。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究表明，典型的性能如碘值不能用于預(yù)測溴酸鹽還原性能，然而，通過過氧物數(shù)量測定的催化活性可用于確定更適用的活性炭。

活性炭現(xiàn)實(shí)**應(yīng)用差示反應(yīng)器研究可用于測定反應(yīng)速率。然而，需要進(jìn)行全面測試來驗(yàn)證數(shù)據(jù)。關(guān)于減少溴酸鹽的研究已經(jīng)采用了快速小規(guī)模柱試驗(yàn)（RSSCT）程序，其被設(shè)計(jì)用于吸附應(yīng)用，并且不能很好的轉(zhuǎn)化為存在不同的去除機(jī)理，如氧化還原或者離子交換的應(yīng)用。使用實(shí)際的粒徑活性炭和全尺寸的接觸時(shí)間進(jìn)行柱研究以驗(yàn)證性能。使用30分鐘接觸時(shí)間和催化增強(qiáng)的活性炭研究表明，溴酸鹽可以從平均110ppb的溴酸鹽平均降低到平均小于5ppb。

金豐凈水差示反應(yīng)器研究表明溴化物還原反應(yīng)為溴化物一級(jí)。顯示標(biāo)準(zhǔn)活性炭性能如碘值不能用于表明溴酸鹽還原性能。通過過氧化物數(shù)量測定的催化活性炭確實(shí)給出了溴酸鹽還原性能的一些跡象。研究數(shù)據(jù)顯示活性炭可用于將溴酸鹽還原成可接受的水平。

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