紫外高级氧化技术去除2-MIB的研究与应用

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2021-0138

摘要/Abstract

摘要：

近些年来，人类活动产生大量农业、市政、工业等污废水。排放此类废水会向水中释放大量的氮、磷等营养盐，使水体发生富营养化，藻类迅速繁殖，极易产生嗅味物质。二甲基异莰醇（2-MIB）等一系列嗅味物质对饮用水品质及人类健康造成一定影响，其产生的土霉味令人感觉不悦，引发供水危机。因此，有效去除2-MIB等嗅味物质对于提升水质具有重要意义。基于紫外光的高级氧化技术具有高效、环保等优点，用于处理2-MIB等嗅味物质时具有广阔的研究前景。阐述了目前亟待解决的饮用水嗅味问题，综述了UV/H₂O₂、UV/Cl、UV/PS、UV/O₃等高级氧化组合技术去除2-MIB的研究进展，以及在实际工程中的应用情况，提出高级氧化技术去除水中嗅味物质未来的研究方向以及需要解决的问题。

关键词: 紫外光, 高级氧化, 嗅味物质, 二甲基异莰醇

Abstract:

In recent years， human activities have produced large amounts of agricultural， municipal and industrial wastewater. Discharge of such wastewater releases large amounts of nutrients such as nitrogen and phosphorus into the water， causing water eutrophication and rapid algal propagation， which can easily produce odorous substances. Dimethylisoborneol （2-MIB） and a series of odorous substances have a certain impact on the quality of drinking water and human health， and its mildewy smell is unpleasant and causes water supply crisis. Therefore， effective removal of 2-MIB and other odor substances is of great significance for improving water quality. The advanced oxidation technology based on ultraviolet light has the advantages of high efficiency and environmental protection，and has a broad research prospect for the treatment of 2-MIB and other odorous substances. The current problem of odor substances in drinking water was described. The research progress of UV/H₂O₂， UV/Cl， UV/PS， UV/O₃ and other advanced oxidation combined technologies to remove 2-MIB， as well as their applications in practical engineering were reviewed. And the future research directions and problems need to be solved for the removal of odor substances in water by advanced oxidation technologies were proposed.

Key words: ultraviolet, advanced oxidation, odor substance, 2-methylisoborneol

中图分类号:

X524

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https://www.iwt.cn/CN/Y2022/V42/I4/24

图/表 2

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工艺	技术参数	降解率/%	优点	缺点	文献
UV/H₂O₂	UV强度为2 700 mJ/cm²，H₂O₂质量浓度为6 mg/L	90	氧化能力强，绿色、环保、无污染	H₂O₂易分解且残留过多，易受NOM影响	〔14〕
UV/Cl	pH为5~7，反应1 h内	几乎完全去除	经济性较好，消毒杀菌效果较好	易产生氯代消毒副产物	〔2〕
VUV/Cl	pH为5，反应30 min，2-MIB初始质量浓度400 ng/L	98	较UV/Cl效果好，产生的自由基多	易产生氯代消毒副产物	〔18〕
UV/PS	PDS浓度为10 μmol/L，反应600 s，2-MIB初始质量浓度为40 μg/L	86	中性和碱性条件下氧化能力更强	易受碳酸氢盐和NOM影响	〔21〕
VUV/PS	PS浓度为0.05 mmol/L，反应60 min	79	效率高，能耗低	易受有机物影响，争夺自由基	〔22〕
UV/O₃	O₃投加量为2~3 mg/L，UV强度500~600 mJ/cm²，反应2~3 min	90	氧化能力强，操作简单	臭氧设备投资高，产率和利用率低	〔27〕
UV/TiO₂	UV波长380 nm，反应60 min	95	反应环境温和，适用范围广	光能利用率低，运行能耗、费用高	〔28〕

工艺	技术参数	降解率/%	优点	缺点	文献
UV/H₂O₂	UV强度为2 700 mJ/cm²，H₂O₂质量浓度为6 mg/L	90	氧化能力强，绿色、环保、无污染	H₂O₂易分解且残留过多，易受NOM影响	〔14〕
UV/Cl	pH为5~7，反应1 h内	几乎完全去除	经济性较好，消毒杀菌效果较好	易产生氯代消毒副产物	〔2〕
VUV/Cl	pH为5，反应30 min，2-MIB初始质量浓度400 ng/L	98	较UV/Cl效果好，产生的自由基多	易产生氯代消毒副产物	〔18〕
UV/PS	PDS浓度为10 μmol/L，反应600 s，2-MIB初始质量浓度为40 μg/L	86	中性和碱性条件下氧化能力更强	易受碳酸氢盐和NOM影响	〔21〕
VUV/PS	PS浓度为0.05 mmol/L，反应60 min	79	效率高，能耗低	易受有机物影响，争夺自由基	〔22〕
UV/O₃	O₃投加量为2~3 mg/L，UV强度500~600 mJ/cm²，反应2~3 min	90	氧化能力强，操作简单	臭氧设备投资高，产率和利用率低	〔27〕
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