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2022年第1期
• 水源与饮用水保障 •
天冬氨酸氯化生成含氮消毒副产物连续反应动力学的建模
作者：薛如冰，刘志刚，周正协，何建荣，许航，陈卫
作者单位：河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室；河海大学环境学院；宁波市自来水有限公司
引用本文：薛如冰, 刘志刚, 周正协, 等. 天冬氨酸氯化生成含氮消毒副产物连续反应动力学的建模[J].净水技术, 2022, 41(1): 45-50,95.
摘要：饮用水中的有机物与消毒剂反应会产生消毒副产物（DBPs）,其中,含氮消毒副产物（N-DBPs）相对于常规的DBPs具有更强的基因毒性和细胞毒性。为了有效确定N-DBPs的生成趋势及其稳定性,为实际生产有效控制N-DBPs提供参考,以天然水体中普遍存在的天冬氨酸（Asp）为N-DBPs前体物,研究了Asp氯化生成以二氯乙腈（DCAN）和二氯乙酰胺（DCAcAm）为代表的N-DBPs的经时变化规律,解析了N-DBPs的水解性能,探究了氯化含氮消毒副产物的连续反应机理,并建立连续反应动力学模型。研究表明,N-DBPs在生成的同时也会伴随着其水解,因此,DCAN、DCAcAm的浓度均会随着反应时间的增加而呈现先升高后降低的趋势,二者的水解常数分别为0.011、0.008h-1,DCAN相对来说更不稳定。通过拟合,DCAN、DCAcAm出现最大质量浓度分别为125.4、33.03μg/L,对应时间分别为4.66、7.61h,表明2种N-DBPs的生成和水解均为一级反应,且符合连续一级反应动力学,但生成的最大浓度及其对应时间有所差异。
关键词：含氮消毒副产物（N-DBPs），反应动力学，二氯乙腈（DCAN），二氯乙酰胺（DCAcAm），天冬氨酸（Asp）
基金资助：宁波市自然科学基金资助项目(2019A610456)
