中文摘要：

饮用水臭氧化工艺能有效灭活两虫，但副产物溴酸盐因其致癌作用，导致饮用水的不安全。本课题针对消毒和副产物控制，以计算流体动力学为工具，基于流场分布、臭氧浓度分布，建立了计算臭氧接触池CT值的数值模型。以枯草芽孢杆菌为指示微生物，建立了臭氧消毒动力学。开展了溴酸盐生成动力学的数值模拟和实验，研究了NH3、pH、碱度等因素对溴酸盐生成的影响，以及各因素之间的相互关系，提出了以CO2和NH3控制联合溴酸盐的新方法，并对其机理进行了探讨，CO2可同时降低pH值、增加水中的碳酸根，在水中NH3存在的条件下，低pH值、NH3、碱度三者协同作用，抑制了溴酸盐生成的全部三条途径，即间接途径、直接/间接途径、直接途径。针对传统臭氧接触池，以本项目开发的臭氧接触池数值模型为工具，开展了臭氧接触池的优化研究。通过优化，提高消毒效率提高64%以上。如果保持相同的消毒效率，可降低溴酸盐生成量16%。提出了新型的臭氧接触池设计方案，水力效率T10/HRT高达0.83，主反应区接近完全推流。该方案与现有臭氧接触池相比，可提高消毒效率，节约臭氧投加量，降低溴酸盐生成量。