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1、饮用水中溴、碘离子的去除第 1 页 共 8 页1论 文 题 目 ： 饮 用 水 中 溴 、 碘 离 子 的 去 除论 文 作 者 ： 作 者 学 号 ： 所 在 院 系 ： 化 学 化 工 学 院专 业 班 级 ： 指 导 老 师 ： 饮用水中溴、碘离子的去除第 2 页 共 8 页2目 录1 研究背景 .31.1 水中溴、碘离子的来源 .31.2 饮用水中溴、碘离子的危害 .32 溴离子的去除 .42.1 吸附法 .42.2 混凝法 .42.3 离子交换法 .53 碘离子的去除 .53.1 吸附法 .53.2 臭氧氧化法 .63.3 膜分离法 .64 对未来饮用水中溴、碘离子去除方法的展望 .
2、65 结语 .21饮 用 水 中 溴 、 碘 离 子 的 去 除【 摘 要 】 随着饮用水安全问题的日益凸显，溴、碘离子的污染问题也引起广泛关注。综述了最近几年来国内外对溴离子、碘离子的去除方法及其研究进展，并进一步对其去除效果进行对比饮用水中溴、碘离子的去除第 3 页 共 8 页3。阐述了较好的溴、碘的去除方法。对于今后有关溴、碘去除技术的研究思路和发展方向以及合理选择饮用水中溴，碘的去除方法和优化去除工艺有一定的参考意义。【 Abstract】 With drinking water safety problem increasingly highlight, bromine, iodin
3、e ion of the pollution problem has caused wide public concern. In recent years were reviewed at home and abroad of bromine ion, iodine ion removal method and its research progress, and further on the removal effect were compared. Expounds the better bromine, iodine removal method. For the future stu
4、dies of bromine, iodine removal techniques and development direction and the reasonable choice of bromine in drinking water, iodine to remove method and optimization technology has certain reference significance.pplication prospect.【 关 键 词 】 饮用水 去除方法 溴离子 碘离子【 Key words】 Drinking water Remove method
5、Lodine ion Bromide ion【 引 言 】 溴离子和碘离子广泛存在与自然水体中，正常情况下并不会对人体产生危害。但随着工业的发展和人类活动的加剧，导致水体污染日益严重，溴、碘离子的污染问题也愈发突出。饮用水中溴、碘离子的含量过高，在消毒过程中会产生较高浓度的溴代和碘代消毒副产物，这类副产物对人体有显著的致癌性和遗传毒性，它们的毒性是氯代消毒副产物的几十倍。此外，水中的溴离子经臭氧等消毒剂氧化后还会产生溴酸盐这一类致癌物质，其毒性更是远高于溴代，碘代消毒副产物。目前随着臭氧消毒工艺在我国水厂的不断推广，溴酸盐的生成也不容忽视。因此。去溴、碘离子成为当前国内饮用水领域的一个热点，也
6、是迫切需要解决的问题。本文就国内外最新的针对溴、碘离子去除工艺的进展进行综述，并对不同工艺的去除效果饮用水中溴、碘离子的去除第 4 页 共 8 页4进行对比，展望溴、碘离子去除技术的发展方向，为合理选择饮用水溴、碘离子的去除方法和优化去除工艺进行参考。1 研究背景1.1 水中溴、碘离子的来源地球上大部分的溴、碘离子的存在于海水和咸水湖中1。地下水和咸潮侵入的河流、沉积岩的溶出水、人类生活和工业污染以及道路冲刷的雨水（来源于季节性除冰剂溶解，车辆尾气中的二溴乙烷排放及大气沉降）都会使自然水体溴、碘离子的含量增加2，1.2 饮用水中溴、碘离子的危害溴、碘离子是饮用水消毒过程中产生溴代、碘代消毒副产
7、物的主要原因，有研究表明3，当水中有机物含量一定时，消毒副产物的生成量随溴离子的浓度增加而增加，而且溴代消毒(副产物的比例也明显增加，碘代消毒副产物也有相同趋势。溴代、碘代消毒副产物对人体健康有着极其不利的影响，其中二氯一溴甲烷(BDMA)已被证实是二类致癌物质，也是三卤甲烷(THMs)类消毒副产物中最强的潜在致癌物，三溴甲烷也被证实有一定的致癌性4。而碘代消毒副产物中碘乙酸则是卤乙酸(HAAs）类消毒副产物中遗传和毒性最强的，较低水平就可以影响小鼠胚胎的发育5。2溴离子的去除作为溴代消毒副产物的重要前体物，溴离子在水体中是普遍存在的。但是随着工业活动的增加，越来越多溴离子被排放入自然环境中，
8、导致自然水体中溴离子含量迅速增高。因此，为了控制溴代消毒副产物的产生，溴离子必须在消毒前就从水体中去除。目前对饮用水中溴离子的去除方法有吸附法、混凝法和离子交换法等。饮用水中溴、碘离子的去除第 5 页 共 8 页52.1 吸附法传统的水处理工艺中，常用纳滤、超滤、反渗透等方法6，近几年来吸附法因其成本低廉等原因被越来越多的学者关注。有学者研究了活性炭吸附对去除溴离子的效果7，发现到稳定状态后，活性炭对溴离子的吸附去除最高效率可达 92%。总体来说，吸附法因其价格便宜，方法简便，去除效果好而被广泛运用，但是吸附法对于吸附环境的要求较为严格，且对低浓度的溴离子去除效果不理想;此外，吸附剂吸附饱和后
9、再生问题也有待解决。2.2 混凝法混凝是水处理过程中一个关键的步骤，它可以去除水中大部分天然有机物8，而最近有学者的研究发现混凝还可去除水中溴离子等无机阴离子。此外，该研究还还发现混凝法对溴离子的去除效果和溴离子的初始浓度密切相关，当溴离子浓度有2mg/L 降到 0.2mg/L 时，溴离子的去除效率可以从 30.9%升到 99.2%。而原水中溴离子浓度普遍在 0.1mg/L 以下，这为混凝法去除溴离子提供的有利条件。由于混凝对有机物和无机物都具有良好的去除效果，使它成为任何水处理工艺中非常重要的一个环节。利用混凝过程来去除水中溴离子可以不需增加额外的设施，能最大限度的降低成本。但是原水中不可避
10、免的含有大量共存离子，这会对溴离子的去除效果产生不良影响，若想提高去除率，则必须去除水中其他离子，但这又会增加处理成本，因而限制混凝法的进一步运用。2.3 离子交换法 离子交换法也是去除水中有机和无机污染物的常用方法，特别是随着今年磁性离子交换树脂(MIEX)的出现，使得用离子交换法去除水中溴离子成为可能。磁性离子交换树脂是以聚丙烯为母体的季胺型离子交换树脂，氯离子作为可交换离子与水饮用水中溴、碘离子的去除第 6 页 共 8 页6中带负电的物质进行离子交换。由于磁性离子交换树脂对有机物、带负电的污染物均具有显著的去除效果，能有效的控制消毒副产物的生成，并可大大减少絮凝剂的投入量，提高常规工艺处
11、理，因而很有希望被投入水处理领域。但若想用它去除原水中的溴离子，则需要对其进行一定的改进，以应对原水中碱度偏高的问题。3 碘离子的去除3.1 吸附法吸附法主要分为物理吸附法、化学吸附法、物理-化学吸附法。传统的物理吸附主要是运用活性炭等物质的表面特殊结构来对碘离子进行吸附去除，虽然该方法简便易行，但是去除效率不高，近几年的科学研究常用其他化学剂或膜结构与其结合去提高去除效果，单纯的活性炭吸附已经逐渐被其他方法取代。石胜饶9等用通过采用由活性炭进化柱、强碱阴树脂除碘柱组成的实验装置，对含碘浓度3.0mg/L，的水样进行碘去除处理。研究发现该装置对碘离子的去除率可以达到98%，即得到的处理后水中碘
12、离子浓度可以控制在 60ug/L 以内，符合我国生活饮用水标准。吸附法作为目前去除饮用水中碘离子最常用的方法之一，主要优点在于其技术成熟，对碘离子的去除率高，而且成本相对较低。但是它也有一些显而易见的缺陷，比如对低浓度碘离子的去除效果不理想，易受共存离子的干扰等。因此吸附法适合作为一种预处理手段并与其他方法结合。3.2 臭氧氧化法除了吸附法之外，一些其他方法也开始运用于碘离子的去除。其中，臭氧氧化法是一类研究得较多的方法。臭氧是一种强氧化剂，水处理工艺中用它来去除大分饮用水中溴、碘离子的去除第 7 页 共 8 页7子有机污染物及致病性微生物。但是有学者研究发现，臭氧还可以氧化水中一些还原性较强
13、的阴离子，如碘离子等。天然水中的碘离子通常浓度很低，臭氧对碘离子的氧化速度很快，因此臭氧在处理含较低浓度碘离子的原水时效果较好。但是水中碘离子经臭氧氧化后生成的次碘酸和次碘酸盐又很容易被进一步氧化为碘酸盐和碘仿等碘代消毒副产物10。此类消毒副产物又会对人体健康产生极大危害，因此如何控制副产物的生成是运用臭氧工业时需要解决的问题。3.3 膜分离法膜分离技术是一种去除水中阴离子的新兴方法，王彤11等研究了乳化液膜过滤法去除水中碘离子，该法所用的乳化液膜是在中性油中加入适量的表面活性剂，内相为包结的水溶液，形成油包水(W/O)型乳化液。在多层泡囊中，可有选择的分离和富集水中的碘。膜分离法不仅对碘离子的去除效率高，而且不会引入新的物质，是一种理想的去除方法。但是膜的制造成本昂贵，分离去除碘离子的时间较长，这都不利于膜分离法在实际生活中的运用。4 对未来饮用水中溴、碘离子去除方法的展望总体来说，活性炭吸附法作为现在水处理工艺中较成熟的方法之一，对溴、碘
