紫外/氯胺（UV/NH2Cl）高级氧化体系中自由基的生成转化规律及有机微污染物（OMP）的去除机理

Organic micropollutants (OMPs), such as antibiotics, microcystin and endocrine disruptor chemicals, have posed great threats to drinking water safety. It has been attracting environmental engineers worldwide that upgrading the existing disinfection process to an advanced oxidation process which can effectively remove OMPs. Among the newly-proposed processes, UV/NH2Cl system, which combines UV and NH2Cl disinfection processes, is one of the most promising technologies. However, the limited information available of UV/NH2Cl system has postponed its application in drinking water facilities which utilizes chloramine as disinfectant. Therefore, this project is proposed with the aim of removing OMPs effectively by employing UV/NH2Cl system. Key scientific questions will be investigated, including the photochemical process of chloramines, elementary reactions involving N- and Cl-containing radicals, transformation pathway and toxicity of OMPs in UV/NH2Cl system. Overall, this project will provide valuable knowledge for the water treatment facilities, and a novel approach for OMP removal in water.

有机微污染物（OMP），如抗生素、藻毒素、内分泌干扰物等，严重威胁着饮用水安全。升级现有饮用水消毒工艺，使之成为可以高效去除OMP的高级氧化体系成为国内外研究的热点。其中，耦合紫外消毒与氯胺消毒的UV/NH2Cl体系是极具前景的工艺之一。然而，目前尚缺乏对UV/NH2Cl体系系统深入的研究，这使UV/NH2Cl高级氧化工艺的应用受到限制。本项目以去除饮用水中OMP为出发点，对UV/NH2Cl高级氧化体系开展研究。通过对“氯胺的光化学转化过程及含氧、含氮、含氯自由基的基元反应”的研究，建立可以预测UV/NH2Cl体系中氯胺降解速率及自由基浓度的动力学模型；通过对“含氧、含氮以及含氯自由基与OMP反应位点”的研究，揭示OMP在UV/NH2Cl体系中降解机理及毒性变化。本项目的实施将为供水企业升级现有的氯胺消毒工艺提供理论基础，并为OMP的污染控制提供新的技术手段和工艺思路。

有机微污染物（OMPs），如抗生素、内分泌干扰物等，严重威胁着饮用水安全。 升级现有饮用水消毒工艺，使之成为可以高效去除OMPs的高级氧化体系成为国内外研究的热点。其中，耦合紫外消毒与氯胺消毒的UV/NH2Cl体系是极具前景的工艺之一。然而，目前尚缺乏对UV/NH2Cl体系系统深入的研究，这使UV/NH2Cl高级氧化工艺的应用受到限制。本项目以去除饮用水中OMPs为出发点，对UV/NH2Cl高级氧化体系开展研究。通过对“氯胺的光化学转化过程及含氧、含氮、含氯自由基的基元反应”的研究，揭示了UV/NH2Cl高级氧化体系（AOP）中的自由基化学、动力学特征，建立了可以预测UV/NH2Cl体系中自由基稳态浓度的动力学模型。本研究分析了不同结构OMPs在UV/NH2Cl AOP下的降解规律，揭示了其降解机理，发现了含氮自由基（RNS）在含有酚羟基结构的OMPs降解过程中起着不可忽视的作用，并且建立了一个可预测不同水质条件下不同种类OMPs降解规律的综合模型。与UV/H2O2高级氧化过程相比，UV/NH2Cl工艺在实际水样中达到的稳态自由基浓度更高，处理OMPs过程中CO3•-起着不可忽视的作用。此外，本项目对UV/NH2Cl体系的能耗进行了优化。本项目的实施为供水企业升级现有的氯胺消毒工艺提供理论基础，并为OMPs的污染控制提供新的技术手段和工艺思路。