A
b s t r a c t
B
r om
at
ei
sf
o rm
ed b
y t
h
e o z o n at
i
o n of b
r om i de
-c o nt
ain
i
ng w
at
e
r.B
r om
ate
is
c a
t
eg
o ri
z ed
a s ap
r ob
ab le
h
um
a n c a r cin o
g
e n.T
h
ep
r op
o s ed
D
is
in
f
e cta n
t
s/ D i
si
n
f
e ct
i
o nB y
-P
r od
u ct
s(
D
/D
B P
)
R
ul
e c o nt
ain s a n
M
C L
(
m
a xi m
um
c o nt
am i
n a nt
le v e
l
)
of
1
0 \
i
g
/L
f
o rb
r om
ate
.T h
eW
o rl d H
e al
t
h O
rg
a niz a
t
i
o n(W
H O
)
h
a s a r e c om m
e nde
d l i m i
t
f
o rb
r om
ate
of 2 5 |
x
g
/L
.I
nt
h i
s r e s e a r ch
,b
r om
at
ef
o rm
at
i
o nw
a s e x am i
n ed
o n ad
y
n am
i
cb
a si
s,i
n
ac
o
nti
n u o u s-fl
ow
, c o
m
p
le
t
el
y
-
m
ix e
d
o z o n at
i
o n r e a cto r
.
B
r om
at
ef
o rm
at
i
o nw
a si
n v e st
i g
at
ed i
nm
od
el w
at
e r sa
s af
un
cti
o n of
o z o n edo s e
,p H
,b
r om
i d
e c o n c e nt
r at
i
on
,t
ota
l
o rg
an
i
c c a rb
o n c o n c e nt
r at
i
o n, a nd i
n o rg
a ni
c c a rb
o n c o n c e ntr a
t
io n
.C h
em ic
a
l
a
d d it
i
o n s of
am
m
on
i
a,te r
t
ia r
y
b
ut
y
l
al
c oh
ol
(
ah
y
d
r o xy
l
r ad i
c al
s c a v e ng
e r)
, a nd h y d
r og
e np
e r o xi d
ew
e r e al
s o e x am i
n ed
t
o
a s s e s st
h
ei
ri m
p
a ct
o nb
r om
at
ef
o rm
at
i
o n.T h
e s o u r c e of
o r
g
a nic
m
at
e ri
al f
o rt
h
e s e stu
d i
e sw
a sh
y
d
r op
h
ob i
c o rg
an
i
c c a rb
o n e xtr a c
te
d f
r om
t
h
eK
r al i
ng
e nP l
an
t
of
W
ate r
S
up p l
y
C
om p
a ny
E
u r op
o o rt
i
nR
ot t
e rd
am
in
T
h
eN
eth
e rl
a nd
s.T h
e e xt
r a ct
w
a sp
r o vi d
ed b
y
K
I
W
A
,t
h
e sp
o n s o r s of
t
h i
s r e s e a r ch
,b
e c a u s e of
t
h
eir
c o n c e r n r e
g
a rd in
g
b
r om
at
ef
o rm
at
i
o ni
nD
utc
h w
at
e rw
o rk
s em
p
l
oy
in
g
o z o n at
i
on
.S
y
nt
h
et
ic
w
ate r s
w i
t
h
t
h
ed
e sir e
d w
ate r
q
u al i
t
y
ch
a r a cte r
i
st
ic s
w
e r e o z o n at
ed i
n a5 0 0
-m
L
c o
m p l
et
el
y
-m
i
x e
d f l
ow
r e a ct
o rw i
t
h
ah y d
r a ul i
c r e si d
e n c et
i m
e of
t
e nm
i
n ut
e s.V
a ri
o u s o z o n ed
o s e sw
e r e ap
p l i
ed
to
a ch i
e v e ef fl
u e nt
d i
s s ol
v ed
o z o n e r e si d
u al
s of 0
.0 5
t
o1
.0 m
g
/L
.T
h
e ef fl
u e nt
w
a s a n al
y
z ed
t
od
et
e rm i
n eb
r om
at
e c o n c e nt
r at
i
o n s c o r r e sp
o nd i
ng
t
ot
h
e s e o z o n e r e si d
u al
s.T
h
ei
nfl
u e nt
b
a s el i
n e c o nd it
i
o n sf
o rt
h
e e xp
e ri m
e nt
sw
e r ep
H
7
.0
,2
.5
m
g / L T O C
,3 0 0 |
X
g/ L B
r ", a n
d 1 m
M
c a rb
o n ate
.T h
e r a ng
e of
v a ri
at
i
o n sf
o rth
ew
at
e rq
u al i
t y
p
a r am
et
e r sin c
l
ud
ed
:i
nfl
u e nt p
H f
r om 6
.0
t
o
8
.3
,t
ot
al
o rg
a nic
c a rb
o nc o n c e n
t
r at
i
o n sfr
om
0
.0
t
o5
.0 m
g
/ L
a sC
,
b
r om i d
eio n
c o n c e nt
r at
i
o n sf
r om 5 0
t
o5
0
0
\
i
g f L
, a nd
c a rb
on
at
e c o n c e nt
rat
i
o n sf
r om 0
.0
t
o2
.0 m
M
.T
h
eh
y
dr a u
l i
c r e si d
e n c et
i m
ew
a s v a rie
d f
r om
2
.0
to
2 0
m
i
n ut
e s a nd
th
eg
a sfl
ow
r ate
w
a sin v e s
t
i
g
at
ed
at
10 0
m
L
/
m
i
n
T
h
e r e s ult
s of
t
h i
s st
ud
y
i
nd i
c at
eth
at
b
r om
at
ef
o rm
at
i
o nin c r e a s e
d w i
th i
n c r e a si
ng
p H
.F
o r a ny
g
i
v e n o z o n ed
o s e,th
ef
o rm
at
io n
of b
r om
at
ew
a sf
o u nd
t
ob
e e nh
a n c ed w i
t
h
i
n c r e a sin
g
in
fl
u e nt
B
r 'c o n c e n
t
r at
i
o n a nd
c a rbo n a
t
e c o n c e nt
r at
io n
.A
sT
O C
c on
c e nt
r at
i
on
in c r e a s e
d
,th
e o rg
a ni
cm
at
t
e r c r e at
ed
a n o z o n ed
em
an
d
t
h
at
r e s uh
ed in
ad
e c r e a s ed
f
o rm
at
io n
of b
r om
at
e.T h
e ad d i
t
io n
of
t
-
b
ut
a n ol
p
r o vi d
ed f
o rb
ot
h
a ni
n c r e a s ei
nd i
s s ol
v ed
o z o n e r e si d
u al
a nd
a n ap
p
r e ci
ab l
ed
e c r e a s ein
b
r om
at
ep
r od
u ct
io n
f
o r al l
o z o n ed
o s e st
e st
ed
.T h
eim
p
a ct
of
am
m
o ni
aw
a sf
o u nd
t
ob
ep H
-sp
e ci
f
i c,w h
e r e am
m
o ni
aa
d d i
ti
o n sd
e c r e a s ed b
r om
at
ef
o rm
at
i
o n at
ap
H
of 8
.3 w h i l
e ad d it
i
o n of
am
m
on
i
ad i d
n ot
a
ff
e ct
b
r om
at
ef
o rm
ati
o n at
p
H 7
.0
.A d d i
t
i
o n al l
y
, a sth
el i q
ui d fl
ow
r at
ei
n c r e as
ed
,d i
s s olv e
d
o z o n e r e si d
u al
si
n c r e a s ed
,b
ut
w i
th l
ow
e rb
r om
at
ep
r odu c
t
i
o n .A d
e c r e a se
in
t
h
eg
a sfl
ow
r at
e al
s op
r o vi d
ed i
n c r e a s ed d i
s s olv e
d
o z o n e r e si d
u al
s a nd
p
a rt
i
al
p
r e s su
r e sa n
d d
e c r e a s ed b
r om
at
ep
r od
u ct
i
o n.E f fl
u e nt
o z o n e r e si d
u al
s a nd b
r om
at
e c o n c e nt
r at
i
o n s ap p
e a r ed
t
of
o
l l
ow
an
e x
p
o
n e nt
i
al i
n c r e a s ew i
t
h in c r e a s
in
g
o z o n ed
o s e.E
xp
o n e nt
ia
l m
od
el
sw
e r efi
t
t
ed
t
ot
h
ee x
p
e
rim
e nt
al d
at
af
o ri l l
u st
r ati
v ep
u rp
o s e s a nd w
e r e u s ed
t
od i
s c u s sth
ei m p l i
c at
i
o n s of
t
h
ee
xp
e ri
m
e nt
al
r e s ult
st
o
o zo
n at
i
o ni
np
r a ct
ic e
.T h
e r e s ul
ts
sh
ow
th
at
u nd
e rt
h
eb
e st
c o n
d it
i
o n s,i
.e.,w
a rm
w
at
e rt
em
p
e r at
u r e s a nd 0
.5
a nd
2
.0
-lo
g
i
n a ct
iv a
t
io n
of
G i
a rd
i
a a nd
v
i
r u s e s, r e sp
e cti
v el
y
,t
h
eU SE P A
's
M
C
L
of
1
0 |
x
g
/
L
f
o rb
r om
ate
c o ul d b
em
et
f
o rw
ate r s
w i
t
h
aw i d
e r a ng
e of w
at
e rq
u al i
t
y
ch
a r a cte r
i
st
ic s
.W
h
e n0
.5
-l
og i
n a ct
iv a
t
i
o n of
C
ry
p
t
o sp
o ri
d
i
um
at
c ol d
w
at
e rt
em
p
e r at
u r e s a r e c o n si d
e r ed
,b
r om
at
ef
o rm
at
io n
s
i
g
ni f
i c a nt
l
y
e x c e ed
sth
eU
S E
PA
's
M
C
L
a nd
th
eWH
O
'
s s u
g g
e st
ed l
e v el
sf
o rb
r om
at
eT
a
b
l
e
o
f
C
o n
t e
n t s
L
i s t
o f
F
i g u r e s
.P
a g e
i i i
L
i s t
o f
T
a b l e s
V
IL
i s t
o f
A
b b r e v i a t i o n s
v
iu
A
c
k
n o
w
l e d g
m
e n t s
. IX
1.
0 I
n t r o d u c t i o n
1
2
.0
L
i t e r a t u r e
R
e v i e
w
a n d
T
h e o r y
.2
.1
C
h e
m
i s t r y O F
O
z o n e
2
.2
R
e a c t i o n s
W
i t h
O
z o n e a n d
O
r g a n i c
M
a t t e r
. . . .2
.3
R
e a c t i o n O F
O
z o n e A N D
B
r o
m
i d e
2
.4
H
y d r o x y l
R
a d i c a l
C
h e
m
i s t r y
2
.5
I
n f l u e n c e o f
I
n o r g a n i c
C
a r b o n o n
R
e a c t i o n s
w
i t h
O
z o n e
.2
.6
O
c c u r r e n c e
,H
e a l t h
E
f f e c t s
,a n d
R
e g u l a t i o n o f
B
r o
m
a t e
2
.7
C
o n t r o l
O F
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
:T
h e o r y a n d
P
r a c t i c e
. .2
.7
.1 E
f f e c t
o f p
H A
d j u s t
m
e n t
2
.7
.2
E
f f e c t
o f
A m m
o n i a
2
.7
.3 E
f f e c t
O F
H
y d r o g e n
P
e r o x i d e
4
4
6
7
8
9
1 1
1 3
13
14
1 5
3
.0
M
a t e r i a l s A N D
M
e t h o d s
3
.1 P
r e p a r a t i o n o f
G
l a s s
w
a r e
3
.2
P
r e p a r a t i o n o f
M
o d e l
W
a t e r s
.3
.3 S
o u r c e o f
O
r g a n i c
C
a r b o n
3
.4
E
x p e r i
m
e n t a l
P
r o c e d u r e
.3
.5 A
n a l y t i c a l
M
e t h o d s
.3
.5
.1 O
z o n e
. . . .3
.5
.1
.1 G
a s
-
P
h a s e
O
z o n e
3
.5
.1
.2 L
i
q
u i d
-
P
h a s e
O
z o n e
3
.5
.2
B
r o
m
a t e
3
.5
.2
.1
D
i r e c t
I
n j e c t i o n
P
r o c e d u r e
.3
.5
.2
.2
I
C / Sp e c t r o p h o t o
m
e t r i c
M
e t h o d
3
.5
.3 O
t h e r
M
e a s u r e
m
e n t s
. . . .3
.5
.3
.1
p
H
. . . .3
.5
.3
.2 T O C C
o n c e n t r a t i o n
.17
17
1
8
1
9
2
1
2 5
2 6
2 6
2 6
2
7
2 7
3 0
4
.0
R
e s u l t s A N D
D
i s c u s s
io n
3
3
4
.1
E
f f e c t O F p
H
3
3
4
.2
E
f f e c t
O F
I
n f l u e n t
B
r
"C
o n c e n t r a t i o n
4 0
4
.3
E
f f e c t
O F
T
O C
C
o n c e n t r a t i o n
4 3
4
.4
E
f f e c t
O F
I
n o r g a n i c
C
a r b o n
C
o n c e n t r a t i o n
4 6
4
.5
E
f f e c t
O F T
-
B
u T A N O L
A
d d i t i o n
4 9
4
.6
E
f f e c t
O F
V
a r i a b l e
G
a s A N D
L
i
q
u i d
F
l o
w
r a t e s
5 1
4
.7
E
f f e c t
O F
A
m m
o n i a
A
d d i t i o n
5 9
4
.8
P
o s t
-R
e a c t o r
F
o r
m
a t i o n O F
B
r o
m
a t e
6 3
4
.9
Su
m m
a r y o f
R
e s e a r c h
F
i n d i n g s a n d
I
m
p l i c a t i o n s f o r
W
a t e r
T
r e a t
m
e n t
P
r a c t i c e
6 7
5
.0 C
o n c l u s i o n s a n d
R
e c o
m
m
e n d a t i o n s
7 6
5
.1
C
o n c l u s i o n s
7
6
5
.2 R
e c o
m m
e n d a t i o n s f o r
F
u t u r e
R
e s e a r c h
7 8
R
e f e r e n c e s
8 0
A
p p e n d i x
A
:M
i s c e l l a n e o u s
C
o n c e r n s
8 5
A
.l
S
t e a d y
-
S
t a t e
A
s s u
m
p t i o n
8 5
A
.2 I
n d i g o
C
a l i b r a t i o n
C
u r v e
8 7
A
p p e n d i x
B
:E
x a
m
p l e
I
o n
C
h r o
m
a t o g r a p h
P
r o g r a
m
s
8 8
A
p p e n d i x
C
:M
e t h o d
D
e v e l o p
m
e n t
/E
v a l u a t i o n s
F
o r
I
o n
C
h r o
m
a t o g r a p h y
9 5
C
.l
O
z o n e
Q
u e n c h i n g
A
g e n t
9 5
C
.2
M
e t h o d
D
e t e c t i o n
L
i
m
i t
f o r
t h e
D
i r e c t
I
n j e c t i o n
P
r o c e d u r e
9 5
C
.3 P
r e p a r a t i o n
o f
C
a l i b r a t i o n
S
t a n d a r d s
9 8
A
p p e n d i x
D
:D
a t a
9 9
L
i s t
o
f
F
i
g
u
r e s
N
o
.T
i t l e
P
a g e
2
.1
S
c h e
m
a t i c
I
l l u s t r a t i o n O F
R
E A C T I O N S I N V O L V
IN G
A Q
U E O U S
O
zo n e
5
2
.2
R
e a c t i o n s O F
O
z o n e A N D
O
r g
an i c
M
a t t
er
6
2
.3
R
e a c t i o n s O F
O
z o n e
W
I T H
B
r o
m
i d e A N D
H
yp o b r o
m
i
te
. .7
2.
4
H
vd r o x y
lR
a d i c a lA
ND
D
ir e c
tP
a th
w
ay s O
FB r o
m
a t
eF O R
M
A
T IO N
8
2
.5
S
c h e
m
a t i c
I
l l u s t r a
ti o n o f
R
ea c t i o n s
I
n v o
lv i n g
C
a r
bo n a
te
O
x i d a t i o n
1 0
2
.6
C
o
m
p a r i s o n O F
M
o l e c u l a r
O
z o n e a n d
O
H
'
R
a d i c a l
M
e c h a n i s
m
s
1 1
2
.7
S
c h e
m
a
t ic
I
l
lu s t r a t i o n o f
R
e
ac t i o n s o f
O
z o n e
,B
r o
m
i d e
,a n d
A
m
m
o n i a
1 5
3
.1
S
c h e
m
a t i c O F
X A D
-8 E
x t r a c t i o n
S
y s t
em
2 0
3
.2
S
c h e
m
a t i c O F
C
o n t i n u o u s
-
F
l o
w
O
z o n e
R
e a c t o r
2 2
3
.3
S
c h e
m
a t i c O F
E
x p e r i
m
e n
ta l
S
e
t-
U
p
2 3
3
.4
S
c h e
m
a t i c o f
D
i r e c
tI
n j e c t i o n
I
o n
C
h r o
m
a t o g r a p h y
P
lu
m
b
in g
2 8
3.
5
I
l l u s t r a t i v e
C
h r o
m
a t o g r
am
f o r
D
i r e c t
I
n j e c t i o n
I
o n
C
h r o
m
a t o g r a p h y
2 8
3
.6
I
ll u s
tr a t i v e
C
a l i b r a t i o n
C
u r v e f o r
D
i r e c t
I
n j e c t i o n
I
o n
C
h r o
m
a
to g r
a ph y
2 9
3
.7
S
c h e
m
a t i c o f
I C / Sp e c t r o p h o t o
m
e t r i c
S
y s
te
m
3 2
4
.1
(
A
)
E
f f e c t O F
O
z o n e
D
o s e O N
E
f f l u e n t
O
z o n e
R
e s i d u a l A T
pH
7
.0
3 5
(
B
)
E
f f e c t O F
O
z o n e
D
o s e O N
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n A T p
H
7
.0
3 5
4
.2
(
A
)
E
x p o n e n t i a l
M
o d e l
I
l l u s t r a t i n g
E
f f e c t o f
O
z o n e
D
o s e o n
E
f f l u e n t
O
z o n e
R
e s i d u a l A T p
H
7
.0
W
i t h
M
o d e l
. . . .3 6
(
B
)
E
x p o n
en t
ia
lM
o d e l
I
l l u s t r a
t i ng
E
f fe c t
o
fO
z o n e
D
o s e o n
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n A T p
H
7
.0
W
i t h
M
o d e l
3 6
4
.3
(
A
)
E
f fe c
tO
FV
ar
ia b l
ep
H
O N
E
f f
lu e n t
O
zo n
eR
e s i d u a l
3 8
(
B
)
E
f f e c t o f
V
a r i a b l e p
H
o n
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
3 8
4
.4
(
A
)
E
f f e c t o f
O
z o n e
D
o s e o n
E
f f l u e n t
O
z o n e
R
e s i d u a l
F
o r
V
a r i o u s
I
n f l u e n t
B
r o
m
i d e
C
o n c e n t r a t i o n s
4 1
(
B
)
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
F
o r
V
a r i o u s
I
n f l u e n t
B
r o
m
i d e
L
i s t
o f
F
i g u r e s
(
C
o n
t
d
.)
N
o
.T
i t l
e
P
a g e
4
.5
4
.6
4 7
4
.8
4
.9
4
.1 0
4
.1 1
4
.1 2
4
.1 3
4
.1 4
4
.1 5
4.
1 6
4.
1 7
(
A
)
E
x p o n e n t i a l
M
o d e l
I
l l u s t r a t i n g
E
f
f ec t o
fO
z o
ne
D
o s
eo n
E
f f l u e n t
O
z o n e
R
e s i d u a l
F
o r
V
a r i o u s
I
n f l u e n t
B
r
"
C
o n c
. .(
B
)
E
X P O N E N T L ^ L
M
O D E L
I
L L U S T R A T I N G
B
R O
M
A T E
F
O R
M
A T I O N
F
O R
V
a r i o u s
I
n f
lu e n
tB
r o
m
i d e
C
o n c
(
A
)
E
f f l u e n t
O
zo n e
R
es i d u a
lf o r
V
a r i o u s
T O C C
o n c e n t r a t i o n s
(
B
)
B
r o
m
a
t eF
o r
m
a
ti o n f o r
V
a r
io
us
T O C C
o n c e n
tr a t i o n s
(
A
)
E
f f l u e n t
O
z o n e
R
e s i d u a l
F
o r
V
a r i o u s
I
n o r g a n i c
C
a r b o n
C
o n c e n t r
at i o n s
(
B
)
B
r o
m
a
te
F
o r
m
a t i o n
F
o r
V
a r
io u s
I
n o r g a n i c
C
a r b o n
C
o n c e n t r a
ti o n s
. .E
f f
lu e n t
O
z o n e
R
e s i d u a l
W
i t h t
-B
u t a n o l
A
d d i t i o n
.
(
A
)
E
f f l u e n t
O
z o n e
R
e s i d u a l
F
o r
V
a r i o u s
G
a s
F
l o
w
R
a t e s
(
B
)
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
F
o r
V
a r i o u s
G
a s
F
l o
w
R
a t e s
.(
A
)
E
f f l u e n t
O
z o n e
R
e s i d u a l
F
o r
V
a r
io u s
L
i
q
u
id
F
l o
w
R
a t e s
(
B
)
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
F
o r
V
a r i o u s
L
i
q
u i d
F
l o
w
R
a t e s
(
A
)
E
f f l u e n t
O
z o
ne
R
e s i d u a l s
F
o r
L
i
q
u i d
F
l o
w
R
a t e s o f
1 5 0 / 2 5 0
a n d
2 5 m L /
m
i
n(
B
)
B
r o
m
a
t eF
o r
m
a t io
nF
o
rL
iq
u
i dF
lo
w
R
a t es o
f1 5 0 / 2 5 0
a n d
2 5 m L /
m
i
n(
A
)
I
m
p a c t
o
fA m m
o n i a
A
d d
it i o n o n
E
f f lu e n t
O
zo n e
R
e s
id u a l a t
P
H
7
.0
(
B
)
I
m
pa c t o
fa m m
o
n ia
A
d
d i t io n o n
B
r o
m
a
t eF o r
m
a
t io n a
t pH
7
.0
(
A
)
E
f f l u e n t
O
z o n e
R
e s i d u a l
W
i t h
A m m
o n i a
A
d d i t i o n a t p
H
8
.3
(
B
)
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
W
i t h
A m m
o n i a
A
d d i t i o n a t p
H
8
.3
.(
A
)
B
a t c h
D
e c a
yO
f
E
f f l u e n
tO
z o n e
R
e s
i du a l
w
i t h
T
im
e
.(
B
)
F
o r
m
a t i o n O F
B
r o
m
a t e
D
u r i n g
B
a
tc h
D
e c a y o f
O
z o n e
.E
f f e c t
o f
H
2O
2A
d d i t i o n O N
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
. . . .B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n a s a
F
u n c t i o n o f
C T
j oa n d p
H w
i t h
3 0 0
n
,g / L
I n f l u e n t
B
r
"
C
o n c e n t r a t i o n
B
r o
m
a
t eF
o r
m
a t io
na
s aF
u nc
t io
no
fC
T
j qa
nd B r
"C
o
nc
en
tr
a t io n
A T
PH
7
.0
L
i s t
o f
F
i
g u r e s
(
C
o n t d
.)
N
o
.T
i t l e
P
a g e
A
.l
E
x a
m
p l e O F
I
n f l u e n t
G
a s
P
h a s e
O
z o n e
A
p p r o a c h
in g
S
t e a d y
-
S
t a t e
.
8 5
A
,2
E
x a
m
p l e o f
e
f f l u e n t
G
a s
P
h a s e
O
z o n e
a
p p r o a c h i n g
S
t e a d y
-
S
t a t e
.
8 6
A
.3
E
x a
m
p l
eo
fe
f f lu e n t
L
i
q
u i d
P
h a s e
O
z o n e
A
p p r o a c h i n g
S
t e
ad y
-S
t a t e
8 6
L
i s t
o f
T
a b l e s
N
o
.T
i t l e
P
a g e
2
.1
R
e a c t i o n s O F
A q
u e o u s
O
z o n e
5
2
.2
R
e a c t i o n s
I
n v o l v e d i n
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
7
2
.3
H
y d r o x y l
R
a
d ic a l
R
ea c t i o n s
F
o r
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
. .9
2
.4
B
r o
m
a
t eF
o r
m
a t i o n
fr o
m C
a r
bo n a t e
O
x
i da t i o n
1 0
2
.5
R
e a c t i o n s
B
e t
w
e e n
A m m
o n i a a n d
B
r o
m
i d e
1 5
2
.6
R
e a c t i o n s
B
e t
w
e e n
H
y d r o g e n
P
e r o x i d e A N
DO
z o n e
.1 6
3
.1
W
a t e r
Q
u a l i t y
P
a r a
m
e t e r s
E
x a
m
i n e d
1 8
4
.1
M
o d e l
E q
u a t i o n s f o r
E
f f e c t o f p
H
o n
O
z o n e
R
e s i d u a l a n d
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
. . .3 7
4
.2
E
f f e c t o f p
H
6
.0
a n d
8
.3
o n t h e
C
a l c u l a t e d
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
F
o r
T
w
o
T
a r g e t
O
z o n e
R
e s i d u a l s
3 9
4
.3
M
o d e l
E q
u a t i o n s F O R
I
n f l u e n t
B
r
"V
a r i a t i o n s
4 0
4
.4
M
o d e l
E q
u a t i o n s f o r
T O C C
o n c e n t r a t i o
ns
4 5
4
.5
E
f f e c t o f
T O C C
o n c e n t r a t i o n o n
C
a l c u
la
te d
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
F
o r
T
w
o
T
a r g
e tO
zo n e
R
e s i
du
a ls
4 5
4
.6
M
o d e l
E q
u a t i o n s f o r
I
n o r g a n i c
C
a r b o n
C
o n c e n t r a t i o n s
. .4 6
4
.7
C
a l c u l a t e d
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
F
o r
V
a r i o u s
C
a r b o n a t e
C
o n c
. .4 8
4
.8
M
o d e l
E q
u
at i o n s f o r T
-B
u T A N O L
A
d d i t i o n
. .5 0
4
.9
E
f f e c t O F T
-
B
u T A N O L
A
d d i t i o n O N
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n
5 0
4
.1 0
M
o d e l
E q
u
at i o n s F O R
V
a r i o u s
G
a s
F
l o
w
R
a t e s
5 1
4
.1 1
S
y s t e
m C
h a r a c t e r i s t i c s F O R
V
a r i o u s
G
a s
F
l o
w
R
a
te s
. . .
5 3
4
.1 2
L
i
q
u i d
F
l o
w
R
a t e s
E
x a
m
i n e d a n d
T
h
ei r
C
o r r e s
po n d i n g
H
R T
s
. .5 4
4
.1 3
T
r a n s f
er
E
f f i c i e n c i e s F O R
V
a r i o u s
L
i
q
u i d
F
l o
w
R
a t e s
. . .5 5
4
.1 4
M
o d e l
E q
u
at
io n s F O R
V
a r i o u s
L
iq
u i d
F
l o
w
R
a t e s
5 6
4
.1 5
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n a t
pH
8
.3
w
i t h
A m m
o n i a
A
d d i t i o n
. . .6 2
4
.1 6
H
2O
2A
d d i t i o n
R
e s u l t s
6 6
4
.1
7
B
r o
m
a
t eF
o r
m
a
t io n
a t2 5
°
C
W
i th
aR
e
q
u
ir e d
C T
=0
.
1 5
m
g / L
-
m i
n7 0
4
.1 8
B
r o
m
a
t eF
o r
m
a
t io n
A T2 5
°
C
W
i t h A
R
eq
u
ir e d
C T
=0
.4
m
g / L
-
m
i
n7 0
4
.1 9
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n A T
0
.5
°
C
W
i t h A
R
e
q
u i r e d
C T
=0
.
9
m
g / L
-
m
i
n7 0
4
.2 0
B
r o
m
a t e
F
o r
m
a t i o n A T
0
.5
°
C
W
i
th A
R
e
q
u i r e d
C T
=2
.
4
m
g / L
L
i
s
t
o
f
T
a
b l
e s
(
C
o n t d
.)
N
o
.T
i t l e
P
a g e
4
.2 1
R
e
q
u i r e d
O
z o n e
D
o s e s a n d
D
i s s o l v e d
O
z o n e
R
e s i d u a l s a t
W
h i c h
t h e
1 0 \
ig f L
A N D
2 5 p g / L R
e g u l a t o r y
L
e v e l s f o r
B
r o
m
a t e
W
o u l d
B
e
E
x c e
e de d
7 3
C
.l
E
f f e c t
O F
S
a
m
p le
S
pa r g i n g O N
B
r o
m
a t e
C
o n c e n t r a t i o n
. .9 5
C
.2
M
e t h o d
D
e
t ec
t io n
L
i
m
i t
r
e s u
lt s
fo r
D
ir e c
tI
n j
ec t i o
nP
r o c e d u r e
(
O F D
W
O
n l y
)
9 6
C
.3
M
e t h o
dD
et e c t i o n
L
i
m
it
R
e s u l t s f o r
D
i r
ec t
I
n j e c t i o n
P
r o c e d u r e
(
T O C
M
ix t u r
e)
9 6
C
.4
B
r o
m
a t e
Sp i k e
R
e c o v e r i e s f o r
D
i r e c t
I
nj e c
t io n
I C P
r o c e d u r e
9 7
C
.5
E
ff e c
to
fP
r e
-
T
r
ea t
m
en t
o n
C
a l i br a t
io n
S
ta n
d ar d s f o r
I C
A
n a l y s i s
9 8
E
.l
F
L
i s t
o
f
A
b b
r
e
v
i
a
t i
o n s
C T
C
o n c e n t r a t i o n x
T
i
m
e
D
/ D
B P
D
i s in f e c t a n t s
/ D
i s in f e c t i o n
B
y
-P
r o d u c t
O
F D
W
O
r g a n i c
-F
r e e
D
e
-I
o n i z e d
W
a t e r
H
A A
s
H
a l o a c e t i c
A
c i d s
I C
I
o n
C
h r o
m
a t o g r a p h y
M
C L
M
a x i
m
u
m
C
o n t a
m
i n a n t
L
e v e l
N O
M
N
a t u r a l
O
r g a n i c
M
a t t e r
P
Q
L
P
r a c t i c a l
Q
u a n t i t a t i o n
L
i
m
i t
S
W
T R
S
u r f a c e
W
a t e r
T
r e a t
m
e n t
R
u l e
T
-B
u T A N O L
T
e r t i a r y
B
u t y l
-A
l c o h o l
T
I
C
T
o t a l
I
n o r g a n i c
C
a r b o n
T O C
T
o t a l
O
r g a n i c
C
a r b o n
T
H
M
T
r i h a l o
m
e t h a n e
U SE
P
A
U
n i t e d
S
t a t e s
E
n v i r o n
m
e n t a l
P
r o t e c t i o n
A
g e n c y
A
c
k
n o
w
l e d g
m
e n t s
I w
o ul d l i k
et
o e xte n
d
m
y
g
r ati
t
ud
et
oD
r.Si
ng
e rf
o
rh i
s a c ad
em
i
cg
ui d
an
c e, a sw
el l
a s
f
o rh is
in s
t
r u ct
io n
o nth i
sp
r oj
e ct
.I
w
o ul d
als o
l i k
et
o sh
ow
ap p
r e ci
at
i
o nt
oD
r .D i G i
a n o an
d D
r .W
ein
b
e rg
f
o r s e r vi
ng
on
m
y
c om
m it
t
e e.I
am
al
s og
r ate
f
ul
t
oD
r .W
ei
nb
e rg
f
o rm
e a s u ri
ng
t
h
el
ow
b
r om
ate
c o n c e ntr a
t
io n
s am
p
l
e sw i
th
t
h
e n ew l
y
d
e v el
op
ed I C / S
p
e ctr o
p
h
ot
om
etr
i
cm
et
h
od
a nd
g
r a cio u s
l
y p
r o vi d i
ng t
h
e e xp
la n a
t
io n
f
o rt
he
n
ew
m
eth
od i
nth
ete x
t
of
t
h i
s r ep
o rt
.I
am
e sp
e ci
al l
y g
r at
ef
ul f
o rD
r.W
ei
nb
e rg
' s
p
at
i
e n c e,k
n
ow l
ed g
e, e xp
e rt
i
s ew i
th
t
h
eI
C
, et
c., a n
d m
o st
i m
p
o rt
a nt
l
y
f
o rh i
s ab i l it
y
t
o e xp
r e s s ap
o
si
t
iv e
at t
it
ud
ew h
e nw
e al l
n e ed i
t
m
o st
.I
w
o ul d l i k
et
ot
h
a nk m
y
f
el l
ow
W
R
E
st
ud
e nt
s, a sw
el l
a s ah
a nd f i
il
of A R I H
st u
d
en
t
s,w i
t
h
o ut
w h
om I w
o ul d
n ot
h
a v em
ad
eit t
h
r o ug
h m
y
st
ay
h
e r e at t
h
eU
ni
v e r si
t y
of N
o rt
h C
a r ol in a
.Y
o u r u nd y i
ng
s up p
o rt
a nd f
ri
e nd
sh i p h
a v eb
e en
ve
ry
i m p
o r
t
a nt t
om
e.F
i
n
al l
y
,I
w
o ul d l i k
et
ot
h
an
k
m
y
f
r
ie n
d
s a nd f
am i l
y
b
a ck i
n
T
e x a s.T h
an
k
sJa
y
.M
o st
i m
p
o rt
a nt
l
y
,I w
o ul d l ik
et
og i
v eth
a nk
st
om
y p
a r e nts
w h
oh
a v eg
i
v e nm
et
h
eC
h a
p t e
r
1
I
n t r o d u c t i o n
O
z o n ei
sa
g
r ow i
ng
alt
ern
at
i
v ed i
si
nf
e ct
a nt
f
o rd
ri
nk i
ng w
at
e rt
r e at
m
e nt
i
n
th
eU
ni
t
ed S
t
at
e s.C h l
o ri
n ei
s c u r r e nt
l y
th
e
m
o st
w i d
el y
u s ed d i
si
nf
e ct
a nt
,
b
ut
ch l
o ri
n at
i
o n c a np
r od
u c eh
al
og
e n at
ed
b y
-p
r od
u ct
s,i
n cl
ud
i
ng
t
rih
al
om
eth
a n e s(
T
H
M
s)
a nd h
al
o a c et
i
ca c
i d
s(
H A A
s)
.S
om
e of
t
h
e s ed i
si
nf
e cti
o nb
y
-p
r od
u ct
s(
D B F
s)
a r eb
el i
e v ed
t
ob
ep
o s si b l
eh
x im
an
c a r ci
n
og
en
s.O
z o n e ca n
al
so
p
r od
u
c eD B F
s,
w h i
ch i
n
cl
ud
e al d
eh y d
e s,k
et
o n
e s, a nd
c a rb
o xy
l i
c a ci d
s(
S i
ng
e r,19 9 0
)
.W
h
e nb
r om i d
ei
sp
r e s e nt
d
u ri
ng
o z o n at
i
o n,
b
r om
at
em
ay
b
ef
o rm
ed
a s aD
B
F
(
H
a ag
a nd H
oi g
n e,1
9 8 3
)
.I
nt
h
eU
ni
t
ed St
at
e s,
b
r om
at
ei
s cl
a s si fi
ed
a s ap
r ob
ab l
eh
um
a n c a r ci
n og
e n(
aB
2
c a r ci
n og
e n)
, a nd i
t
i
sl i k
el
y
t
h
at
b
r om
at
e c o nc
e nt
r at
i
o n sin
d
ri
nk i
ng
w
a t
e rw i l l b
e r eg
ul
at
ed i
n
t
h
e n e a rf
ut
u r e.T
h
e1 0
' c a n c e r ri
sk l
e v el f
o rb
r om
at
ei
nd
ri
nk i
ng
w
at
e ri
s5 )
i
g
/ L
(
U SE
F A
,1
9 9
4
)
.T
h
eU S
E
n
vi
r o nm
e nt
al
P
r ot
e ct
i
o nA g
e n cy
(
U SE F A
)
h
a sp
r op
o s ed
,i
nth
eD / D B P
(
D i
si
nf
e ct
a nt
s/D i
si
nf
e ct
i
o nB
y
-F
r od
u ct
s)
R
ul
e,t
h
at
b
r om
at
eh
a v e aM
C L
(
m
a xi m
um
c o
n
t
am
i
n an t
l
e v el
)
of 10 \
i
g
f L
(
U SE
F
A
,1
9 94
)
.T h i
si
st
h
e c u r r e nt F
Q
L
(
p
r a ct
i
c al
q
u a nt
it
at
i
on
l i
m
i
t
)
;
b
r om
at
e r eg
ul
at
i
on a t
l
ow
e rl
e v el
si
s n ot
y
et
f
e a si b l
eb
e c a u s e r o ut
i
n e a n al
y t
i
c al m
et
h
od
s at
l
ow
e rl
e v el
s of d
et
e ct
i
o n a r e n ot
y
et
a v ai l
ab l
e.T h
eW
o rl d H
e al
th
O
rg
an
i
za t
i
o n(W
H
O
)
h
a s s et
ap
r o vi
si
o n al
g
ui d
el i
n ef
o rb
r om
at
e at
2 5
|
X
g
/
L
(
W
H O
,19 9 3
)
.T h
ep
re
s e n c e of
th
eb
ro
m i d
ei
o ni
nd
ri
nk i
ng w
at
e r s o u r c e si
s a s s o ci
at
ed w i
t
h
s alt
w
at
e ri
nt
r u si
o n a nd h
um
a n a ct
i
vi
t
i
e s s u ch
a st
h
e sp
r e ad i
ng
of
s al
t
s o n r o ad
sd
u ri
ng
th
ew i
nt
e r,t
h
e u s e of m
et
h
y
l b
r om i d
e a nd
et
h
y
l
e n ed i b
r om i d
ef
o rth
efu
m i
g
at
i
o n of
c r op
s a nd
s o
i l
, a nd
a s ad d i
t
i
v e si
nl
e ad
ed
g
a s ol i
n e(
S i d d i
q
u
i
et
al
.,1 9
9
5
)
.T h
e a v e r ag
e a nd
m
ed i
a nb
r om
i d
ei
o n c o n c e nt
r at
i
o n si
nth
eU S
a r e6
1
}
X
g
/
L
a nd
4 2
f
i
g/
L
, r e sp
e ct
i
v el
y
(
A m
y
et
al
.,
19 9 3
)
.B
r om
i d
ei
on
c o n c e nt
r at
i
on
sw
e r ef
o u nd
t
ob
ei
nt
h
e r a ng
e of 10
-
2 4 0 |
X
g /L i
nD
ut
ch
w
at
e r s(
K
r ui
t
h
of
an
d
M
ei
j
e r s,19 9 3
)
.A
t t
h
e s el
e v el
s, u
p
o n o z o n ati
o n ,th
eb
r om
i d
ei
o ne
t
al
.,
1 9
9
4
)
.T
h
u s,b
r om
at
ei
s af
o rm
i
d
ab
l
e c o n c e r nw h
e nt
h
e r e a r eb
ot
h
m
e a s u r ab l
el
e v el
s of b
r
om
i d
ei
nt
h
e s o u r c ew
at
e r a nd
o z o ne
i
st
h
em
et
h
od
of d i
si
nf
e ct
i
o n.T
h
efi
r st t
h
e o ry
r eg
a rd i
ng
b
r om
at
ef
o rm
at
i
o nf
r om
o z o n eh
y p
ot
h
e si
z ed
t
h
at
d
u ri
ng
o z on
at
i
o n ,b
r om
i d
ew
a s o xi d i
z ed b
y
d i
s s ol
v ed m
ol
e c ul
a r o z o n et
oh
y p
ob
r om it
ei
o n ,w h i
ch f
u rt
h
e r r e a ct
ed w i
t
h m
ol
e c ul
a r o z o n et
op
r od
u c eb
r om
at
e(
H
a ag
a nd H
oi
g
n e,1
9 8 3
)
.T h i
sm
e ch
a ni
sm d i d
n ot
a c c o u nt
f
o rt
h
e c o nt
ri b
ut
i
o n of h
y
d
r o xy
l
r ad i
c al
sw h i
ch
a r e
f
o rm
ed b
y
o z o n ed
e c om p
o si
t
i
o n(
Y
at
e s a nd
S
t
e n st
r om
,
19 9 3 ;
v o nG
un t
e n an
d
H
o
i g
ne
,19 9 4
)
.N
ew
e rth
e o ri
e s s ug g
e st
t
h
at
b
r om
at
e c a n al
s ob
ef
o rm
ed
th
r o ug
h
s e c o n
d
a ry p
at
h w
ay
sw h
e r eb
oth
o z o n e a nd h
y
d
r o xy
l
r ad i
c al
s r e a ct
w i
th b
r om
i d
e(
v o nG
u
nt
e n an
d H
oi g
n e,
1
9 9
4
)
.I
n e x am
i
ni
ng t
h
ef
o rm
at
i
o n of b
r om
at
e,m
o st
st
ud i
e sh
a v eb
e e n c o nd
u ct
ed
o n as
it
e
-sp
e ci f
i cb
a si
s o r u nd
e rb
a
t
ch
o r s em i
-b
at
ch
o z o n at
i
o n c o nd i
ti
o n s.
A l
th
o ug h
t
h
e s es
t
ud i
e sh
a v ep
r o vi d
ed
ab
a si
c u nd
e r st
a nd i
ng
of
th
e ch
em i
st
ry
of b
r om
at
ef
o rm
ati
o n,t
h
ei
ra
p
p l i
c ab i l i
t y t
o oth
e rl
o c at
i
o n s a sw
el l
a st
o c o nt
i
n u o u s-f l
o
w
o z o n e c o nt
a ct
o r si
sl im
it
ed
.T
h
e r ef
o r e,
it
i
si m
p
o rt
a nt t
og
ai
n am
o r ep
r a ct
i
ca
l
a nd
a c o n c ep
t
u al k
n
ow l
ed g
e of
t
h
ef
o rm
at
i
o n a nd
c o nt
r ol
of b
r om
at
ei
n c o nt
i
n u o u s-fl
ow
c o nt
a ct
o r s.
C
o nd i
t
i
o n sf
o rt
h
ef
o rm
at
i
o n a nd
c o nt
r ol
of b
r om
at
e a r e e sp
e ci
al l
y
a c ut
ei
nT h
eN
et
h
e rl
an
d
sw h
e r et
h
e r aw
d
ri
nk i
ng
w
at
e r s o u r c e s c o nt
ai
n r el
at
i
v el
y
h i g h b
r om i d
ei
o n c o n c e nt
r at
i
o n s(
K
r ui
th
of
a nd
M
ei
j
e r s,19 9 3
)
.T h i
sw
o rk
e x am i
n ed
t
h
ef
o rm
at
i
o n of b
r om
at
ei
n ab
e n ch
-s c al
e, c o n
t
i
n u o u s -fl
ow
c o
m
p l
e
t
el
y
-m i
x ed
o z o n e r e a ct
o rb
y
v a ry
i
ng
o z o n ed
o s e a nd w
at
e rq
u al it
y
p
a r am
et
e r s s u ch
a si
nfl
u en t
b
r om i d
ei
o n c o n c e nt
r at
i
o n,p H
,t
ot
al
o rg
a ni
c c a rb
o n(
T
O C
)
c o
n
c en
t
r at
i
o n, a nd
t
ot
al
i
n o rg
a ni
c c a rb
o n(
T I
C
)
c o n c e nt
r at
i
o n.C
o nd i
ti
o n sw h i
ch
i
nfl
u e n c em
a s st
r a n sf
e r, e.g
.,g
a sfl
ow
r at
e a nd l i
q
ui d fl
ow
r at
e,
w
e r e al
s oi
n v e st
i
g
at
ed
.M
o
d
e
l
so
l
ut
i
o n s
of k
n o
vra
ch
e
m i
c
al
co
m p
os
i
t
i
o
nw
e r e us
ed i
nt
h i
s st
ud y
.T h
e s o u r c e of
o r
