長期從事環境介質中有機污染物的分析方法、環境行為及歸趨、飲用水消毒副產物的生成機制和健康風險的研究團隊在Water Research發表論文,對外公布UV LED/氯處理過程中DOM和消毒副產物的演變規律。
與紫外汞燈相比,UV LED作為一種可用的紫外光源,具有以下幾個優點:環保、壽命更長、體積小、堅固耐用、啟動時間快、開關頻率高。LED組合物可以控制發出任何波長的光,最大化UV/氯工藝的有效性。越來越多的研究發現,UV LED/氯工藝在微生物失活和微污染物降解方面具有發展前景。同樣,由于UV LED/氯處理的優點,UV LED/氯處理水中DOM降解和DBPs形成的研究也開始受到關注。
UV LED是傳統低壓紫外線燈的一種有前途的選擇,但在UV LED/氯處理過程中,需要進一步研究原水中DOM成分的演變、消毒副產物(DBPs)的形成及其毒性。在UV LED(275nm)/氯工藝中,對同步熒光和紫外可見光譜的二維相關光譜(2DCOS)分析表明,蛋白質類成分比腐殖質類成分反應更快,DOM的反應峰序列遵循以下順序:340 nm→240 nm→410 nm→205 nm→290 nm。
與氯化30分鐘相比,UV LED/氯化過程使三種熒光成分(腐殖質類、色氨酸類、酪氨酸類)的降解效率提高了5.1%-46.1%,碳質DBPs(C-DBPs)的形成明顯減少了43.8%,而氮質DBPs(N-DBPs)的形成增加了27.3%。氯化后24小時內,C-DBPs的濃度增加了17.8%,N-DBPs的濃度減少了30.4%。溴化DBPs的濃度在UV LED/氯過程中增加了17.2%,并在氯化后24小時內進一步增加了18.5%。
根據主成分分析的結果,在UV LED/氯處理過程中,DOM中的非熒光成分可能是形成鹵代酮、鹵代乙腈和鹵代甲烷的重要前體。與氯處理不同,紫外光LED/氯處理中的DOM反應產生的未知DBPs較少。與氯處理相比,C-DBPs的細胞毒性降低,但N-DBPs和Br-DBPs的細胞毒性在UV LED/氯處理過程中都有所增加。在30分鐘的UV LED/氯化過程中,二氯乙腈的細胞毒性最高,其次是一溴乙酸、溴氯乙腈和三氯乙酸。
因此,除了N-DBPs,在含溴水中形成的毒性更強的Br-DBPs在UV LED(275nm)/氯工藝的實際應用中也是不容忽視的。
(來源:至芯半導體)