次氯酸鈉在降解有機(jī)污染物時，雖能有效處理部分污染物，但會產(chǎn)生高毒性副產(chǎn)物，如消毒副產(chǎn)物（DBPs）等，對環(huán)境和人體健康構(gòu)成潛在威脅。通過改進(jìn)工藝減少這些高毒性副產(chǎn)物的產(chǎn)生至關(guān)重要，以下從多個方面闡述相關(guān)方法：

控制反應(yīng)條件

• 調(diào)節(jié)反應(yīng)時間：在使用次氯酸鈉清潔膜生物反應(yīng)器（MBR）中污染的膜組件時，鹵乙酸（HAAs）和三氯甲烷（TCM）等 DBPs 會隨著次氯酸鈉清潔時間的延長而不斷積累，這些物質(zhì)占 DBPs 總量的 90% 以上 。因此，合理控制清潔時間，可有效減少此類高毒性副產(chǎn)物的生成。例如，在實際操作中，通過實驗確定最佳清潔時長，避免過度清潔導(dǎo)致副產(chǎn)物大量產(chǎn)生。
• 優(yōu)化次氯酸鈉用量：增加次氯酸鈉的投加量雖能提高對某些有機(jī)污染物的降解效果，但也會增加如 TCM 和二氯乙酸（DCAA）等高毒性副產(chǎn)物的生成量。研究表明，降低次氯酸鈉的用量，可減少毒性風(fēng)險。在處理特定有機(jī)污染物時，應(yīng)通過實驗確定既能有效降解污染物，又能控制副產(chǎn)物生成的最佳次氯酸鈉用量。
• 調(diào)整 pH 值：反應(yīng)體系的 pH 值對次氯酸鈉降解有機(jī)污染物及副產(chǎn)物的生成有顯著影響。提高 pH 值，TCM 和 DCAA 的生成量會增加；而將清潔試劑的 pH 值調(diào)至酸性或堿性，都能有效降低 DBPs 帶來的毒性風(fēng)險。在降解水楊酸（SA）時，pH 值對次氯酸鈉氧化降解 SA 的反應(yīng)影響較大，隨著 pH 值降低，反應(yīng)速率增大，可能會減少一些因反應(yīng)不完全而產(chǎn)生的副產(chǎn)物。在實際工藝中，需根據(jù)具體污染物特性，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的 pH 值，以減少高毒性副產(chǎn)物。
• 控制溫度：溫度對次氯酸鈉降解有機(jī)污染物過程及副產(chǎn)物生成影響明顯。在膜清洗過程中，降低清洗溫度可減少高毒性副產(chǎn)物生成。同時，溫度對次氯酸鈉降解碳納米管（CNTs）也有影響，較高溫度雖能加快 CNTs 降解，但在降解有機(jī)污染物時，過高溫度可能促使副產(chǎn)物生成。因此，需找到合適的反應(yīng)溫度，平衡污染物降解與副產(chǎn)物控制。

添加預(yù)處理或輔助措施

• 生物膜胞外聚合物（EPS）提取預(yù)處理：在膜生物反應(yīng)器膜清洗前，對 EPS 進(jìn)行提取預(yù)處理，雖在最初 12 小時內(nèi)，由于生物膜結(jié)構(gòu)受損，會加速 DBPs 的形成，但從長遠(yuǎn)看，可減少后續(xù)高毒性副產(chǎn)物的產(chǎn)生。這是因為 EPS 中的多糖等成分對氯有較高抗性，可能保護(hù)細(xì)胞免受氯化作用，提前去除 EPS 可減少這種保護(hù)作用帶來的副產(chǎn)物生成。
• 采用協(xié)同消毒工藝：例如采用超聲波 / 紫外協(xié)同次氯酸鈉對砂濾水進(jìn)行消毒處理，相比單獨使用次氯酸鈉消毒，該組合消毒工藝可使次氯酸鈉投加量減少 18%，包括三鹵甲烷、鹵乙酸在內(nèi)的 5 種消毒副產(chǎn)物（DBPs）總量減少 44%，實現(xiàn)了高效消毒和控制消毒副產(chǎn)物的統(tǒng)一。在降解有機(jī)污染物時，也可嘗試引入類似的協(xié)同工藝，利用其他物理或化學(xué)手段與次氯酸鈉協(xié)同作用，在減少次氯酸鈉用量的同時，降低高毒性副產(chǎn)物生成。

選擇合適的反應(yīng)體系或材料

• 改進(jìn)反應(yīng)設(shè)備：設(shè)計更合理的反應(yīng)容器或設(shè)備，使次氯酸鈉與有機(jī)污染物能更充分、均勻地接觸反應(yīng)，避免局部濃度過高或反應(yīng)不充分，從而減少因反應(yīng)不均導(dǎo)致的高毒性副產(chǎn)物生成。例如，采用具有良好攪拌或混合功能的反應(yīng)器，促進(jìn)反應(yīng)物均勻分布。
• 開發(fā)新型催化劑或添加劑：尋找能促進(jìn)次氯酸鈉對有機(jī)污染物的選擇性氧化，而減少高毒性副產(chǎn)物生成的催化劑或添加劑。例如在太陽能驅(qū)動的次氯酸鈉 / 鐵處理石油煉制廢水工藝中，通過添加合適的鐵鹽等試劑，在一定條件下可提高化學(xué)需氧量（COD）和總有機(jī)碳（TOC）的去除率，同時可能對副產(chǎn)物生成有一定控制作用。未來可進(jìn)一步研究開發(fā)更高效、針對性更強(qiáng)的催化劑或添加劑，優(yōu)化反應(yīng)路徑，減少高毒性副產(chǎn)物。
• 優(yōu)化膜材料：在涉及膜分離的工藝中，如使用醋酸纖維素中空纖維膜進(jìn)行水處理時，長期使用次氯酸鈉會降低膜強(qiáng)度并使其易破損，且可能影響副產(chǎn)物生成。通過對膜材料進(jìn)行化學(xué)改性，如引入苯甲酰基等大體積取代基，可提高膜對次氯酸鈉的抗性，減少因膜損傷導(dǎo)致的副產(chǎn)物問題。選擇更耐次氯酸鈉腐蝕且能有效分離有機(jī)污染物和副產(chǎn)物的膜材料，有助于減少高毒性副產(chǎn)物在處理后水體中的殘留。