活性炭国家专精特新“小巨人”企业活性炭产学研合作

　　活性炭过滤去除双氯芬酸钠，在常规饮用水处理工艺在有和无氯气和二氧化氯预氧化的情况下的效率，以及使用颗粒活性炭过滤去除双氯芬酸(DCF)的效率。制作具有水生腐殖物质的实验水样品，在具有过滤器的环境中进行实验。

　　污水处理厂内污水中的化学残留物的存在表明，并非所有的物质都能在净水过程中被完全去除。因此，在饮用水处理厂中主要的水源来自地表水和地下水。由于其在污水厂中的低效处理及一些其亲水特性的化学物，于是在饮用水中也发现了大量的浓度为ng L -1的双氯芬酸钠。大多数关于去除这类化学物的研究集中在一小部分水处理过程或操作上。此外，他们使用从泥炭中提取的腐殖物质代替水，这些物质具有不同的特性，其中腐殖酸含量低于黄腐酸，低分子量和低浓缩分子，可能阻碍化学物的去除。

　　我们在评估常规饮用水处理工艺(凝结，絮凝，沉降，砂滤和氯消毒)结合使用氯和二氧化氯的预氧化和去除活性炭的效率双氯芬酸钠在含有水生腐殖物质的水中的应用。另外，用氯和二氧化氯在双氯芬酸钠氧化期间形成的副产物通过LC-MS / MS初步鉴定。分析物双氯芬酸钠的选择是基于其在水生环境中的高消耗，高检测频率和低生物降解性和极性，这有利于其在自然水域中的传播。

　　合成水的制备

　　从自流井提取非氯化水(浊度 = <0.2 NTU，表观颜色 = <2 HU， pH值 = 6.2，铝 = <0.01 mgAl L−1，双氯芬酸 = 未检测到)被用于制备合成水用水生腐殖物质，得到20 ± 1 HU本色和高岭土，以收率70的浊度 ± 2 (NTU并用1掺加 mgAl L−1双氯芬酸(钠盐，西格玛奥德奥德里奇，纯度 > 99%)。双氯芬酸的浓度基于方法的LOQ。水样 在室温下储存1 周。所产生的碱度在22和23 毫克 CaCO 3 L -1之间。吸光度测量和DOC使用通过0.45μm 乙酸纤维素膜过滤的水样进行。在不向样品中加入硫代硫酸钠的情况下进行吸光度和pH测量。

　　水处理测试

　　常规水处理试验进行,使用六个方烧杯(2 L)，其在10-1200提供速度梯度 s−1 范围并用的内径6实验室规模的过滤柱的两个包19 毫米串联。六个过滤器填充了一层15 厘米厚的砂子，另外六个过滤器填充了一层15 厘米厚的活性炭，颗粒尺寸从0.30到0.59 毫米不等。下列参数的试验采用：快速混合(时间 = 10 秒;速度梯度快速混合 = 1000 小号-1)，絮凝(时间 = 20 分钟;流速梯度絮凝 = 15个 小号-1)，沉淀(速度 = 1 厘米 分钟-1)，滤过率(砂/ 活性炭过滤器 = 60 米3 米-2 d -1)，沉淀(砂/活性炭过滤器过滤后时间 = 20 分钟)和空床接触时间(沙/ 活性炭过滤器 = 大约3.6 分钟)。瓶子试验过程中的水温保持在20℃左右 C。砂滤器用去离子水处理，然后使经过的沉降的倾析水通过它们，并且在每次不同的实验测试试验后用自来水以10 分钟的流量进行清洁。

　　在砂和活性炭过滤之后，通过加入 5mg Cl 2 L -1的次氯酸钠来消毒水。接触时间为30 分钟，24 小时。在实验中， 在恒定的搅拌( 100rpm)下，在20 ℃ 下，将250mL的水用于封盖的琥珀小瓶中。每次接触时间都进行一次测试。通过加入硫代硫酸钠终止氯气反应。

　　通过处理过程去除双氯芬酸钠

　　图1和2别显示了用双氯芬酸钠和在用和不用氯和二氧化氯预氧化和用活性炭过滤的常规处理之后在合成水中分析的参数的结果。1-3用于优化铝的剂量和凝血的pH值(3.5 毫克 的Al 大号21和pH 6.5)中。

　　图1。常规饮用水处理工艺无需预氧化和活性炭过滤，去除双氯芬酸钠和DOC。

　　图2。在使用氯气和二氧化氯进行预氧化(PO)，然后进行活性炭过滤的常规饮用水处理的不同阶段中去除双氯芬酸钠。

　　使用活性炭除去双氯芬酸钠是定性高效的，通过零吸收和低浓度的DOC的，并且在通过所获得的色谱中没有检测到双氯芬酸钠。得在所研究的处理阶段中，在活性炭上的吸附导致最显着的双氯芬酸钠去除。因此，双氯芬酸钠没有水样中的这个阶段(LOD之后检测 = 2 μg L−1)。考虑到所述方法的定量限为3 μg L−1，通过活性炭除去双氯芬酸钠的至少99.7%。因为没有研究活性炭的破裂曲线，所以活性炭的结果可以被认为是定性的。然而，为了研究在大型水处理厂中去除双氯芬酸钠，必须改​​进该方法以达到较低的检测限(约μg L−1)。

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