长期从事环境介质中有机污染物的分析方法、环境行为及归趋、饮用水消毒副产物的生成机制和健康风险的研究团队在Water Research发表论文,对外公布UV LED/氯处理过程中DOM和消毒副产物的演变规律。
与紫外汞灯相比,UV LED作为一种可用的紫外光源,具有以下几个优点:环保、寿命更长、体积小、坚固耐用、启动时间快、开关频率高。LED组合物可以控制发出任何波长的光,最大化UV/氯工艺的有效性。越来越多的研究发现,UV LED/氯工艺在微生物失活和微污染物降解方面具有发展前景。同样,由于UV LED/氯处理的优点,UV LED/氯处理水中DOM降解和DBPs形成的研究也开始受到关注。
UV LED是传统低压紫外线灯的一种有前途的选择,但在UV LED/氯处理过程中,需要进一步研究原水中DOM成分的演变、消毒副产物(DBPs)的形成及其毒性。在UV LED(275nm)/氯工艺中,对同步荧光和紫外可见光谱的二维相关光谱(2DCOS)分析表明,蛋白质类成分比腐殖质类成分反应更快,DOM的反应峰序列遵循以下顺序:340 nm→240 nm→410 nm→205 nm→290 nm。
与氯化30分钟相比,UV LED/氯化过程使三种荧光成分(腐殖质类、色氨酸类、酪氨酸类)的降解效率提高了5.1%-46.1%,碳质DBPs(C-DBPs)的形成明显减少了43.8%,而氮质DBPs(N-DBPs)的形成增加了27.3%。氯化后24小时内,C-DBPs的浓度增加了17.8%,N-DBPs的浓度减少了30.4%。溴化DBPs的浓度在UV LED/氯过程中增加了17.2%,并在氯化后24小时内进一步增加了18.5%。
根据主成分分析的结果,在UV LED/氯处理过程中,DOM中的非荧光成分可能是形成卤代酮、卤代乙腈和卤代甲烷的重要前体。与氯处理不同,紫外光LED/氯处理中的DOM反应产生的未知DBPs较少。与氯处理相比,C-DBPs的细胞毒性降低,但N-DBPs和Br-DBPs的细胞毒性在UV LED/氯处理过程中都有所增加。在30分钟的UV LED/氯化过程中,二氯乙腈的细胞毒性最高,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强的Br-DBPs在UV LED(275nm)/氯工艺的实际应用中也是不容忽视的。
(来源:至芯半导体)