颗粒活性炭吸附去除水中亚硝基二丙胺和亚硝基二丁胺的性能研究

·城镇给排水·颗粒活性炭吸附去除水中亚硝基二丙胺和亚硝基二丁胺的性能研究周超(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海200092)摘要采用颗粒活性炭(GAC)吸附技术，考察其对水中含氮消毒副产物亚硝基二丙胺(NDPA)和亚硝基二丁胺(NDBA)的去除性能。结果表明，GAC种类和初始溶液质量浓度均会大大影响GAC对NDPA和NDBA的去除效果，而pH则影响不明显。在48h内，质量浓度0．10g／L的椰壳活性炭在pH=7和丁一298K条件下对混合溶液初始质量浓度为O．20mg／L的NDPA和NDBA去除率均大于909／6，且吸附效果优于果壳活性炭和煤质活性炭。伪一级反应动力学模型和Lang-muir模型均可较好地描述GAC同时吸附去除NDPA和NDBA的反应过程。关键词消毒副产物亚硝基二丙胺亚硝基二丁胺颗粒活性炭吸附去除动力学模型StudyonperformanceofgranularactivatedcarbontoremovenitrosodipropylamineandnitrosodibutylaminefromwaterZhouChao(ShanghaiMunicipalEngineeringDesignInstitute(Group)Co．，Ltd．，Shanghai200092，China)Abstract：Laboratoryscalestudieswerecarriedouttostudytheremovalofnitrosodipropylamine(NDPA)andnitrosodibutylamine(NDBA)fromwaterbygranularactivatedcarbon(GAC)．TheresultsshowedthatthestronginfluencefactorsmightbeGACtypesandinitialsolutionconcentrationandtheweakinfluencefactorsmightbeinitialsolutionpH．Within48hours，theperformanceofcocoanutGACwassuperiortothatofnutshellGACandcoal-basedGACwiththedosageof0．10g／L，whichmeansthatthecocoanutGACadsorbedmorethan90of0．2Omg／LNDPAandNDBAintheconditionofpHwas7andthetemperaturewas298KTheadsorptionkineticsandisothermpatternscouldbewelldescribedbyapseudofirst-orderkineticsmodelandtheLangmuirmode1．Keywords：Disinfectionby—products；Nitrosodipropylamine；NitrosodibutylamineGranularac—tivatedcarbon；Adsorptionremoval；Kineticmodel0引言亚硝胺类(NAms，RR。⋯NNO)是一类新型饮用水含氮消毒副产物(N—DBPs)_1]，在饮用水消毒处理过程中由天然有机物(NOM)和消毒剂(氯胺)反应生成。其强烈的致癌性、致畸性和致突变性会对人体健康造成重大损伤[6]，因此受到人们广泛关注。有资料表明，氯消毒[7]和臭氧消毒]也会产生NAms。自来水中NAms含量很低_g]，而废水中往往含有较高浓度的NAms及其前体物_l。人们已开始研究采用不同的水处理技术来去除水中的痕量NAms，如混凝工艺、膜渗透工艺、离子交换树脂和活性炭(AC)吸附工艺_1l=以及高级氧化技术(AOPs)[-12~143等。在这些技术中，活性炭吸附去除法因其比表面积大、孔径分布均匀、表面活性高、几乎不生成消毒副产物¨】、成本低和运行方便等优点n，得到越来越多的重视。在有关活性炭吸附去除NAms的大多数研究中，活性炭吸附常作为水处理中的某个单元口船]。例如，Dai等[2：；采给水排水Vo1．41No．72015115表1NDPA和NDBA的分子结构和物理化学-眭质摩尔质量溶解度／g单位致癌风险辛醇一水分配系数亚硝胺类缩写分子式分子结构沸点／℃／g／mo1／100g／10—logKow亚硝基二丙胺NDPA[OH3(CH2)2]2N2013O78O．985ng／11．36亚硝基二丁胺NDBAECH3(CH2)3]2NeO】44厂1160．126ng／I2．63用活性炭作为吸附剂去除亚硝基二甲胺(NDMA)，发现其吸附去除过程符合Freundlich模型描述，且活性炭微孔大小、相对孑L隙体积和表面特