Emerging investigators series: The efficacy of chlorine photolysis as an advanced oxidation process for drinking water treatment

Environmental Science: Water Research and Technology

Volumn 2, Issue 4, 2016, Pages 565-579

  Remucal, C K ^a,b   Manley, D ^b  

^a Wisconsin Electric Machines and Power Electronics Consortium   (United States)

^b UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84978828679     PISSN: 20531400     EISSN: 20531419     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c6ew00029k     Document Type: Review

References (142)

1. J. K. Edzwald, Water Quality & Treatment: A Handbook on Drinking Water, McGraw Hill, 6th edn, 2011
2. Alternative Disinfectants and Oxidants Guidance Manual, United States Environmental Protection Agency, Washington, DC, 1999
3. G. V. Korshin, in Aquatic Redox Chemistry, ed., P. G. Tratnyek, T. J. Grundl, and, S. B. Haderlein, American Chemical Society, Washington, DC, 2011, ch. 11, vol. 1071, pp. 223-245
4. S. W. Krasner Philos. Trans. R. Soc. A 2009 367 4077 4095
5. S. D. Richardson J. Environ. Monit. 2001 4 1 9
6. S. D. Richardson T. A. Ternes Anal. Chem. 2011 83 4614 4648
7. J. L. Rennecker A. M. Driedger S. A. Rubin B. J. Mariñas Water Res. 2000 34 4121 4130
8. B. Corona-Vasquez A. Samuelson J. L. Rennecker B. J. Mariñas Water Res. 2002 36 4053 4063
9. M. Cho J.-H. Kim J. Yoon Water Res. 2006 40 2911 2920
10. A. M. Driedger J. L. Rennecker B. J. Mariñas Water Res. 2000 34 3591 3597
11. M. Cho V. Gandhi T.-M. Hwang S. Lee J.-H. Kim Water Res. 2011 45 1063 1070
12. D. A. Reckhow K. G. Linden J. Kim H. Shemer G. Makdissy J.-Am. Water Works Assoc. 2010 102 100 113
13. A. D. Dotson V. O. S. Keen D. Metz K. G. Linden Water Res. 2010 44 3703 3713
14. W. Liu L.-M. Cheung X. Yang C. Shang Water Res. 2006 40 2033 2043
15. B. A. Lyon R. Y. Milsk A. B. DeAngelo J. E. Simmons M. P. Moyer H. S. Weinberg Environ. Sci. Technol. 2014 48 6743 6753
16. D. W. Kolpin E. T. Furlong M. T. Meyer E. M. Thurman S. D. Zaugg L. B. Barber H. T. Buxton Environ. Sci. Technol. 2002 36 1202 1211
17. P. E. Stackelberg E. T. Furlong M. T. Meyer S. D. Zaugg A. K. Henderson D. B. Reissman Sci. Total Environ. 2004 329 99 113
18. S. Mompelat B. Le Bot O. Thomas Environ. Int. 2009 35 803 814
19. M. S. Kostich A. L. Batt J. M. Lazorchak Environ. Pollut. 2014 184 354 359
20. H. Gallard A. Leclercq J.-P. Croue Chemosphere 2004 56 465 473
21. M. Deborde S. Rabouan H. Gallard B. Legube Environ. Sci. Technol. 2004 38 5577 5583
22. M. C. Dodd C.-H. Huang Environ. Sci. Technol. 2004 38 5607 5615
23. M. C. Dodd A. D. Shah U. von Gunten C.-H. Huang Environ. Sci. Technol. 2005 39 7065 7076
24. K. L. Rule V. R. Ebbett P. J. Vikesland Environ. Sci. Technol. 2005 39 3176 3185
25. M. C. Dodd C.-H. Huang Water Res. 2007 41 647 655
26. P. Wang Y.-L. He C.-H. Huang Water Res. 2011 45 1838 1846
27. P. E. Stackelberg J. Gibs E. T. Furlong M. T. Meyer S. D. Zaugg R. L. Lippincott Sci. Total Environ. 2007 377 255 272
28. S. Kleywegt V. Pileggi P. Yang C. Hao X. Zhao C. Rocks S. Thach P. Cheung B. Whitehead Sci. Total Environ. 2011 409 1481 1488
29. P. Westerhoff Y. Yoon S. Snyder E. Wert Environ. Sci. Technol. 2005 39 6649 6663
30. S. Mompelat O. Thomas B. Le Bot J. Environ. Monit. 2011 13 2929 2939
31. Y. Valcarcel S. G. Alonso J. L. Rodríguez-Gil A. Gil M. Catalá Chemosphere 2011 84 1336 1348
32. M. J. Benotti R. A. Trenholm B. J. Vanderford J. C. Holady B. D. Stanford S. A. Snyder Environ. Sci. Technol. 2009 43 597 603
33. M. Huerta-Fontela M. T. Galceran F. Ventura Water Res. 2011 45 1432 1442
34. G. A. Loraine M. E. Pettigrove Environ. Sci. Technol. 2006 40 687 695
35. X. Jin S. Peldszus Sci. Total Environ. 2012 414 653 663
36. L. P. Padhye H. Yao F. T. Kung'u C.-H. Huang Water Res. 2014 51 266 276
37. O. Legrini E. Oliveros A. Braun Chem. Rev. 1993 93 671 698
38. J. J. Pignatello E. Oliveros A. MacKay Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 2006 36 1 84
39. M. J. Watts K. G. Linden Water Res. 2007 41 2871 2878
40. J. Jin M. G. El-Din J. R. Bolton Water Res. 2011 45 1890 1896
41. D. Wang J. R. Bolton R. Hofmann Water Res. 2012 46 4677 4686
42. C. Sichel C. Garcia K. Andre Water Res. 2011 45 6371 6380
43. S. H. Bossmann E. Oliveros S. Gob S. Siegwart E. P. Dahlen L. Payawan M. Straub M. Worner A. M. Braun J. Phys. Chem. A 1998 102 5542 5550
44. G. V. Buxton C. L. Greenstock W. P. Helman A. B. Ross J. Phys. Chem. Ref. Data 1988 17 513 886
45. G. V. Buxton M. S. Subhani J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1972 68 958 969
46. U. K. Kläning K. Sehested T. Wolff J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1984 80 2969 2979
47. R. Vogt R. N. Schindler J. Photochem. Photobiol., A 1992 66 133 140
48. M. Nakamura Y. Ogata Bull. Chem. Soc. Jpn. 1977 50 2396 2399
49. B. G. Oliver J. H. Carey Environ. Sci. Technol. 1977 11 893 895
50. L. H. Nowell J. Hoigné Water Res. 1992 26 599 605
51. P. Y. Chan M. G. El-Din J. R. Bolton Water Res. 2012 46 5672 5682
52. J. E. Forsyth P. Zhou Q. Mao S. S. Asato J. S. Meschke M. C. Dodd Environ. Sci. Technol. 2013 47 12976 12984
53. J. Fang Y. Fu C. Shang Environ. Sci. Technol. 2014 48 1859 1868
54. W. Ben P. Sun C.-H. Huang Chemosphere 2015 1 8
55. P. Zhou G. D. Di Giovanni J. S. Meschke M. C. Dodd Environ. Sci. Technol. Lett. 2014 1 453 458
56. A. K. Boal C. Rhodes S. Garcia Groundwater Monit. Rem. 2015 35 93 100
57. W. J. Cooper A. C. Jones R. F. Whitehead R G. Zika Environ. Sci. Technol. 2007 41 3728 3733
58. Y. Qian W. Wang X.-F. Li S. E. Hrudey Water Sci. Technol.: Water Supply 2015 15 84 93
59. L. H. Nowell J. Hoigné Water Res. 1992 26 593 598
60. A. Z. Gu J. B. Neethling Water Environ. Res. 2008 80 179 185
61. A. Spiliotopoulou K. M. S. Hansen H. R. Andersen Sci. Total Environ. 2015 520 96 105
62. X. Zhang W. Li E. R. Blatchley X. Wang P. Ren Water Res. 2015 68 804 811
63. Y. Feng D. W. Smith J. R. Bolton J. Environ. Eng. Sci. 2007 6 277 284
64. Q. Zhao C. Shang X. Zhang Water Sci. Technol. 2009 9 627 634
65. M. J. Molina T. Ishiwata L. T. Molina J. Phys. Chem. 1980 84 821 826
66. W. D. McGrath J. J. McGarvey Planet. Space Sci. 1967 15 427 455
67. M. Deborde U. von Gunten Water Res. 2008 42 13 51
68. R. N. Schindler M. Liesner S. Schmidt U. Kirchner J. Photochem. Photobiol., A 1997 107 9 19
69. U. K. Kläning T. Wolff Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1985 89 243 245
70. G. V. Buxton M. S. Subhani J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1972 68 970 977
71. A. Treinin Isr. J. Chem. 1970 8 103 113
72. G. V. Buxton M. S. Subhani J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1972 68 947 957
73. G. V. Buxton M. Bydder G. A. Salmon J. E. Williams Phys. Chem. Chem. Phys. 2000 2 237 245
74. K. Kumar D. W. Margerum Inorg. Chem. 1987 26 2706 2711
75. R. E. Connick J. Am. Chem. Soc. 1947 69 1509 1514
76. B. M. Matthew C. Anastasio Atmos. Chem. Phys. 2006 6 2423 2437
77. Z. Zuo Y. Katsumura K. Ueda K. Ishigure J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1997 93 1885 1891
78. G. G. Jayson B. J. Parsons A. J. Swallow J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1973 69 1597 1607
79. G. V. Buxton M. Bydder G. Arthur Salmon J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1998 94 653 657
80. B. C. Gilbert J. K. Stell W. J. Peet K. J. Radford J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1988 84 3319 3330
81. V. Nagarajan R. W. Fessenden J. Phys. Chem. 1985 89 2330 2335
82. K. Hasegawa P. Neta J. Phys. Chem. 1978 82 854 857
83. A. E. Grigorev I. E. Makarov A. K. Pikaev High Energy Chem. 1987 21 99 102
84. U. von Gunten Water Res. 2003 37 1443 1467
85. M. Deborde S. Rabouan J.-P. Duguet B. Legube Environ. Sci. Technol. 2005 39 6086 6092
86. U. von Gunten J. Hoigné Environ. Sci. Technol. 1994 28 1234 1242
87. U. von Gunten Water Res. 2003 37 1469 1487
88. B. A. Lyon A. D. Dotson K. G. Linden H. S. Weinberg Water Res. 2012 46 4653 4664
89. O. Amichai A. Treinin Chem. Phys. Lett. 1969 3 611 613
90. A. Fischbacher K. Löppenberg C. von Sonntag T. C. Schmidt Environ. Sci. Technol. 2015 49 11714 11720
91. G. V. Buxton F. S. Dainton Proc. R. Soc. London, Ser. A 1968 304 427 439
92. A. N. Pisarenko B. D. Stanford S. A. Snyder S. B. Rivera A. K. Boal J. Adv. Oxid. Technol. 2013 16 137 150
93. L. Ashton G. V. Buxton C. R. Stuart J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1995 91 1631 1633
94. D. O. Mártire J. A. Rosso S. Bertolotti G. C. Le Roux A. M. Braun M. C. Gonzalez J. Phys. Chem. A 2001 105 5385 5392
95. O. Horvath J. Photochem. Photobiol., A 1989 48 243 248
96. R. Mertens C. von Sonntag J. Photochem. Photobiol., A 1995 85 1 9
97. P. Neta L. M. Dorfman Adv. Chem. Ser. 1968 81 222 230
98. Q. Zhao C. Shang X. Zhang G. Ding X. Yang Water Res. 2011 45 6545 6554
99. N. Getoff Radiat. Phys. Chem. 1991 37 673 680
100. J. E. Chateauneuf J. Am. Chem. Soc. 1990 112 442 444
101. G. W. Klein K. Bhatia V. Madhavan R. H. Schuler J. Phys. Chem. 1975 79 1767 1774
102. C. R. Keenan D. L. Sedlak Environ. Sci. Technol. 2008 42 1262 1267
103. Y. Ogata T. Suzuki K. Takagi J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1979 2 1715 1719
104. M. Kimura Y. Ogata Bull. Chem. Soc. Jpn. 1983 56 471 473
105. M. D. Tucker L. L. Barton B. M. Thomson B. M. Wagener Waste Manage. 1999 19 477 482
106. Z. Shu C. Li M. Belosevic J. R. Bolton M. G. El-Din Environ. Sci. Technol. 2014 48 9692 9701
107. Z.-B. Guo Y.-L. Lin B. Xu H. Huang T.-Y. Zhang F.-X. Tian N.-Y. Gao Chem. Eng. J. 2016 283 412 419
108. D. Wang J. R. Bolton S. A. Andrews R. Hofmann Chemosphere 2015 136 239 244
109. Y. Yoon D.-J. Choi K.-D. Zoh J. Hazard. Mater. 2015 285 453 463
110. L. Qin Y.-L. Lin B. Xu C.-Y. Hu F.-X. Tian T.-Y. Zhang W.-Q. Zhu H. Huang N.-Y. Gao Water Res. 2014 65 271 281
111. N. Kishimoto H. Nishimura Environ. Technol. 2015 36 2436 2442
112. Y. Ogata K. Takagi T. Suzuki J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1978 562 567
113. M. J. Watts R. Hofmann E. J. Rosenfeldt J.-Am. Water Works Assoc. 2012 104 47 48
114. E. Rosenfeldt A. K. Boal J. Springer B. Stanford J.-Am. Water Works Assoc. 2013 105 29 33
115. Z. Wang Y.-L. Lin B. Xu S.-J. Xia T.-Y. Zhang N.-Y. Gao Chem. Eng. J. 2016 283 1090 1096
116. D. Wang J. R. Bolton S. A. Andrews R. Hofmann Sci. Total Environ. 2015 518-519 49 57
117. V. Hancil J. M. Smith Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 1971 10 515 523
118. X. R. Zhang W. G. Li P. F. Ren Adv. Mater. Res. 2013 807-809 466 471
119. D. Gonenc M. Bekbolet Water Sci. Technol. 2001 44 205 210
120. R. Lamsal M. E. Walsh G. A. Gagnon Water Res. 2011 45 3263 3269
121. Y. Feng D. W. Smith J. R. Bolton Water Environ. Res. 2010 82 328 334
122. National Primary Drinking Water Regulations, Disinfectants and Disinfection Byproducts Rule, U.S. Environmental Protection Agency, Washington DC, 1998
123. National Primary Drinking Water Regulations, Stage 2 Disinfectants and Disinfection Byproducts Rule, U.S. Environmental Protection Agency, Washington DC, 2006
124. M. J. Plewa E. D. Wagner D. H. Metz R. Kashinkunti K. J. Jamriska M. Meyer Environ. Sci. Technol. 2012 46 7811 7817
125. S. Weng J. Li E. R. Blatchley Water Res. 2012 46 2674 2682
126. S. Weng E. R. Blatchley Environ. Sci. Technol. 2013 47 4269 4276
127. L. Deng C.-H. Huang Y.-L. Wang Environ. Sci. Technol. 2014 48 2697 2705
128. K. M. S. Hansen R. Zortea A. Piketty S. R. Vega H. R. Andersen Sci. Total Environ. 2013 443 850 856
129. N. Fiz J. L. Usero J. Casado Int. J. Chem. Kinet. 1993 25 341 351
130. J.-Y. Fang L. Ling C. Shang Water Res. 2013 47 1257 1266
131. N. Dai W. A. Mitch Environ. Sci. Technol. 2015 49 8878 8886
132. J. Hoigné H. Bader Water Res. 1994 28 45 55
133. W. R. Haag J. Hoigné Water Res. 1983 17 1397 1402
134. U.S. Environmental Protection Agency, Contaminant Candidate List 3, 2009. Retrieved from http://www2.epa.gov/ccl/contaminant-candidate-list-3-ccl-3 (accessed December 1, 2015)
135. N. Kang T. A. Anderson W. Andrew Jackson Anal. Chim. Acta 2006 567 48 56
136. B. Rao N. Estrada S. McGee J. Mangold B. Gu W. A. Jackson Environ. Sci. Technol. 2012 46 11635 11643
137. N. Kang T. A. Anderson B. Rao W. A. Jackson Environ. Chem. 2009 6 53 59
138. H. Zhang Y. Zhang Q. Shi J. Hu M. Chu J. Yu M. Yang Environ. Sci. Technol. 2012 46 4396 4402
139. H. Zhang Y. Zhang Q. Shi S. Ren J. Yu F. Ji W. Luo M. Yang Water Res. 2012 46 5197 5204
140. H. Zhang Y. Zhang Q. Shi H. Zheng M. Yang Environ. Sci. Technol. 2014 48 3112 3119
141. E. E. Lavonen M. Gonsior L. J. Tranvik P. Schmitt-Kopplin S. J. Köhler Environ. Sci. Technol. 2013 47 2264 2271
142. M. Gonsior P. Schmitt-Kopplin H. Stavklint S. D. Richardson N. Hertkorn D. Bastviken Environ. Sci. Technol. 2014 48 12714 12722