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《試析二氧化氯預(yù)氧化-強化混凝控制飲用水三鹵甲烷生成勢的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、南開大學博士學位論文二氧化氯預(yù)氧化-強化混凝控制飲用水三鹵甲烷生成勢的研究姓名：王麗坤申請學位級別：博士專業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)教師：王啟山20090501摘要目前，由于地表水水源污染日益嚴重，常規(guī)水處理工藝的局限性和不斷提高的水質(zhì)要求，開發(fā)高效，健康的飲用水處理工藝，己經(jīng)變得刻不容緩。目前，國內(nèi)絕大多數(shù)水廠沿用的還是常規(guī)處理技術(shù)，研究表明，以澄清過濾為主的常規(guī)水處理雖然主要功能是除濁，但是也有相當?shù)娜コ袡C污染物的能力。綜合考慮我國目前的基本情況，對現(xiàn)有的常規(guī)處理工藝進行完善和提高是解決水源水微污染的一種經(jīng)濟有效的方法。水中天然有機物是水環(huán)境界關(guān)注的一類污染物
2、。它的存在不僅影響水的色度，嗅和味等感官性水質(zhì)指標，而且是三鹵甲烷(THMs)等氯消毒副產(chǎn)物的主要前體物。因此，通過預(yù)氧化處理等方法有效去除這類有機物是當今給水處理的重要研究課題之一。本文運用先進儀器檢測和化學分析手段，進行了天然有機物的二氧化氯預(yù)氧化特性研究，同時探討了二氧化氯預(yù)氧化對混凝工藝的影響。強化混凝是指在常規(guī)處理工藝流程中的混凝處理時投加過量的混凝劑，新型混凝劑，助凝劑或者是其它的藥劑并控制一定的pH值，通過加強混凝與絮凝作用，從而提高常規(guī)處理中有機物的去除效果，最大限度地去除消毒副產(chǎn)物的前體物，保證飲用水消毒副產(chǎn)物符合飲用水標準的方法，以有效
3、提高微污染水的出水水質(zhì)。常規(guī)混凝以除濁為目的，而強化混凝在除濁的同時強調(diào)對有機物的去除，以增加有機物的去除率來控制最佳絮凝條件。影響強化混凝的因素有混凝劑種類，投加量，pH值，混合效果，原水水質(zhì)，混凝劑和助凝劑的投加順序等。通過靜態(tài)實驗得出，二氧化氯與水樣的最佳反應(yīng)條件為密閉避光。二氧化氯的衰減速率較好地遵循一級反應(yīng)動力方程。二氧化氯的消耗主要發(fā)生于和水樣接觸的初期，二氧化氯在反應(yīng)前30min內(nèi)衰減速度比較快，基本反應(yīng)完全，30min后衰減速度減慢，二氧化氯的殘余量基本穩(wěn)定。因此，本研究預(yù)氧化時間采用30min。為了減少飲用水中三鹵甲烷(刪s)的生成，采用
4、二氧化氯預(yù)氧化取代傳統(tǒng)的預(yù)氯化。試驗所采用的二氧化氯為自制的高純度二氧化氯，在避光／封口的摘要條件下，分別投加不同量的二氧化氯與原水反應(yīng)30rain，THMFP總量的減少量為18．35～34．37％，并且濁度和色度都有明顯去除。通過紫外光譜掃描和TOC的測定，發(fā)現(xiàn)二氧化氯不能夠直接礦化有機物，僅是改變有機物化學結(jié)構(gòu)或者把大分子物質(zhì)氧化為小分子物質(zhì)，這些物質(zhì)較難與氯發(fā)生反應(yīng)而生成THMs，從而達到控制THMFP的目的。在避光／封口的條件下，投加2mg／L的二氧化氯與原水反應(yīng)30min。通過超濾膜法分析不同分子量區(qū)間THMFP的變化，發(fā)現(xiàn)大部分小分子物質(zhì)被氯化
5、生成THMs，經(jīng)二氧化氯氧化后，發(fā)現(xiàn)不同分子量區(qū)間的THMFP均有所降低，且部分大分子物質(zhì)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)，這些物質(zhì)較難與氯發(fā)生反應(yīng)生成THMs，說明THMS的生成不僅與分子量有關(guān)還與分子結(jié)構(gòu)相關(guān)。另外，二氧化氯預(yù)氧化對色度和濁度都有比較明顯的去除效果。采用三氯化鐵(FeCl3)為混凝劑，殼聚糖(CTS)為助凝劑進行給水混凝處理，添NCTS助凝后，THMFP、TOC、色度、Uv254、濁度的去除均明顯提高。研究]'CTS助凝對FeCl3絮體形態(tài)和強度的影響。結(jié)果表明，在FeCl3投加量為33mg／L(以Fe計)，CTS投加量為O．1mg／L，CTS助凝對絮體
6、形態(tài)和強度有明顯影響，分形維數(shù)由單獨投JJNFeCl3時的1．1855增加到CTS助凝后的1．3028，絮體強度因子(SF)由50-60變?yōu)?0一70，CTS助凝后形成的絮體密實、易沉降，絮體強度大且不易破碎。二氧化氯預(yù)氧化．強化混凝聯(lián)合工藝可以有效的控制飲用水三鹵甲烷生成勢，且TOC、色度、UV254、濁度的去除均明顯提高。通過回歸分析確定了本研究中原水水質(zhì)條件下THMFP和TOC與uV254之間的相關(guān)關(guān)系。按目前國內(nèi)市場原材料價格計算，二氧化氯預(yù)氧化的成本為1元Jm3,殼聚糖助凝的成本為O．03元／m3，當水質(zhì)較好時，二氧化氯預(yù)氧化成本可降低。關(guān)鍵詞：
7、二氧化氯；三鹵甲烷生成勢；預(yù)氧化；殼聚糖；強化混凝；三氯化鐵AbstractAtpresent,becauseofthepollutionofsourfacewater,thelimitationoftheroutinewatertreatmentcraft(RWTC)andtheimprovingconstantlyofwaterquality,itishJigh—efficienttimetodevelopnewdrinkingwatertreatmentcraftwhichcallensurehealthydrinkingwater．ButinOur
8、countryRWTCisbeingusedinmost：drin
