MIEX对水中溴离子的去除效能及其影响因素 溴离子去除

　　作者简介：陈卫(1958)，女，教授，博士生导师，主要从事水污染控制理论与技术研究，(Email)cw5826@hhu.edu.cn。摘要：利用烧杯试验研究了一种新型磁性离子交换树脂（MIEX）对水中溴离子的去除效能，并考察了水中常见阴离子及有机物对其去除效果的影响。试验结果表明，MIEX可以有效去除纯水中的溴离子，投加量为10 mL/L和20 mL/L时其对溴离子去除率均在90%以上，且达到交换平衡时间分别为5 min和3 min。水中常见的其它带负电物质会在一定程度上影响溴离子的去除效果，在常见的含量条件下10 mL/L的MIEX对溴离子的去除率一般在50%以上。阴离子含量以及MIEX的选择性是影响其对溴离子去除效果的主要因素。有机物的存在使MIEX对溴离子的去除率明显下降，去除率在70%左右。MIEX对有机物、阴离子的去除过程存在差异：10 mL/L的MIEX去除阴离子的反应平衡时间在5 min左右，而去除有机物的平衡时间则较长，其对2种表征有机物含量的指标（UV254、DOC）的去除稳定时间均在20 min以上。
　　关键词：MIEX；溴离子；阴离子；有机物
　　中图分类号：TU991.25文献标志码：A文章编号：16744764（2012）03013305
　　Removal Efficiency and Influence Factors of Bromide in Water by MIEX
　　CHEN Wei a，b，CAO Zhe b， LIU Cheng b，WANG Man b
　　(a. Key Laboratory of Integrated Regulation and Resource Development Shallow Lakes, Ministry of Education;
　　b. College of Environment, Hohai University, Nanjing 210098, P. R. China)
　　Abstract:Jartests were used to study the removal efficiency and influence factors caused by common anions and organic compounds of bromide in water by a new magnetic ion exchange resin (MIEX). The results show that MIEX can remove bromide in pure water effectively. The removal rates of bromide by MIEX are all over 90% when the equilibrium time of ion exchange reaction between MIEX and bromide is 5 min and 3 min and the dosage is 10 mL/L and 20 mL/L, respectively. Even containing other common negatively charged matter which has inhibitory effect to some extent, the removal rates reach 50%. Anionic content and the selectivity of MIEX are the main influence factors to reduce bromide in water by MIEX. The existence of organic compounds decreases the removal rate of bromide in water by MIEX, which is approximately 70%. There are differences between anions and organic compounds in removal processes by MIEX. The equilibrium time of ion exchange reaction removing anions is about 5 min, while it takes over 20 min to remove organic compounds measured with UV254 and DOC, respectively by MIEX with the dosage of 10 mL/L.
　　Key words:MIEX; bromide; anions; organic compounds
　　臭氧作为一种强氧化剂，目前已被广泛应用于水处理工艺中。但含溴离子（Br-）的原水在臭氧化过程中会生成具有致癌和致突变性的溴酸盐，世界卫生组织对溴酸盐的暂行准则值为10 μg/L［1］，美国环保局饮用水标准中规定溴酸盐的最高允许浓度为10 μg/L，期望值是不检出，欧盟规定为3 μg/L ［2］。影响溴酸盐生成的因素主要有水中溴离子浓度、臭氧投量、pH值、碱度、温度、天然有机物（NOM）等［3］。现有的臭氧化过程中溴酸盐的控制方法多为加氨和控制pH值等［4］，即在溴离子转化为溴酸盐的过程中对转化条件进行控制。此外，溴离子浓度是影响臭氧化过程中溴酸盐生成的重要因素，且存在一个临界浓度，低于此浓度时，溴酸盐的生成量低于仪器的检测限(2 μg/L)，而这个临界浓度随水质不同而变化；当要保证一定的剩余消毒臭氧量时，溴离子的临界浓度为0.18 mg/L ［56］。
　　磁性离子交换树脂（magnetic ion exchange resin，MIEX）是以聚丙烯为母体的季胺型阴离子交换树脂，形状为不透明的不规则球状物体，表面存在孔隙，粒径在180 μm左右，氯离子（Cl-）作为树脂的可交换离子能与水中多种带负电的物质进行离子交换，其中包括溴离子［711］。本文采用去离子水加标的方法，研究MIEX对水中溴离子的去除效能及其影响因素。〖=D(〗陈卫，等：MIEX对水中溴离子的去除效能及其影响因素〖=〗1材料与方法