本文選題：混凝 + 臭氧��； 參考：《山東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本論文以山東省商河縣清源水庫原水為研究對象,探究臭氧和粉末活性炭(PAC)與混凝沉淀組合聯(lián)用,對溶解性有機物(DOM)的深度處理效能以及出水消毒副產(chǎn)物的生成控制情況。以出水UV254和溶解性有機碳(DOC)去除率為參考,優(yōu)選出最佳混凝劑聚合氯化鋁(PAC1)投加量、臭氧氧化時間、PAC投加量以及最佳組合方式。用三維熒光檢測分析出水有機物官能團(tuán)組成及含量的變化。在氯消毒研究中,首先系統(tǒng)分析了氯消毒條件(消毒時間和消毒劑量)對含C-類消毒副產(chǎn)物(C-DBPs)和含N-類消毒副產(chǎn)物(N-DBPs)生成的影響。然后對混凝(CT)、混凝-粉末活性炭吸附(CT-C)、臭氧-混凝-粉末活性炭吸附(03-CT-C)、混凝-臭氧-粉末活性炭吸附(CT-O3-C)四種不同工藝組合出水進(jìn)行氯消毒實驗。研究不同組合工藝出水中有機物C-DBPs和N-DBPs的生成濃度、種類分布、三鹵甲烷(THMs)的生成勢、生成動力學(xué)以及溴結(jié)合因子(BIF)的變化情況。本文得到的主要研究結(jié)果如下:(1)混凝對清源水庫原水DOM有一定的去除作用,但去除能力有限,在PAC1投加量從0mg/L增加到12mg/L的過程中,DOC去除率緩慢增加,但最高DOC去除率低于50%。PAC對有機物有較好吸附去除效果,在PAC投加量為1.0g/L時,吸附達(dá)到平衡。CT-C可以將DOC的去除率提高到80%以上。臭氧可以有效氧化有機物分子中的雙鍵和芳香結(jié)構(gòu),降低出水有機物的UV254值,且臭氧化時間和UV254的去除呈正相關(guān)性。在CT-C過程中加入臭氧可以進(jìn)一步提高10%的有機物去除率。在四種組合工藝中,CT-03-C對有機物的去除效果最好。(2)氯消毒實驗結(jié)果表明延長消毒時間會增加大部分C-DBPs和N-DBPs生成。三氯甲烷(TCM)和二氯乙腈(DCAN)分別是含量最豐富的C-DBP和N-DBP。隨著消毒時間的增加,溴代三鹵甲烷(Br-THMs)生成濃度增加,而TCAN是不穩(wěn)定的N-DBP,隨消毒時間延長會水解,濃度降低。因此TCM占總C-DBPs的比例隨消毒時間延長而逐漸降低。氯投加劑量的增加會提高C-DBPs中氯代消毒副產(chǎn)物(Cl-DBPs)濃度,降低溴代消毒副產(chǎn)物(Br-DBPs)濃度。N-DBPs含量隨氯投加量的改變沒有明顯的變化。(3)單獨混凝可以去除10.5%的THMs前驅(qū)物和45%的鹵代乙腈(HANs)前驅(qū)物。CT-C對二者前驅(qū)物的去除率分別為70%和93%。說明PAC對THMs前驅(qū)物和HANs前驅(qū)物有較好的吸附性能。在CT-C前加入預(yù)臭氧可以降低THMs的總生成濃度,加快HANs的水解速率,但同時提高了有機物的三鹵甲烷生成勢(THMFP),增加出水有機物Br-THMs的生成濃度。在混凝和臭氧、PAC吸附聯(lián)用后,出水有機物溴結(jié)合因子(BIF)變大,說明臭氧的氧化增強了有機物與溴的結(jié)合能力。(4)THMs生成動力學(xué)研究表明,清源水庫原水中25.6%的THMs前驅(qū)物是可以在短時間內(nèi)與氯反應(yīng)生成消毒副產(chǎn)物,屬于快速反應(yīng)組分DOM。傳統(tǒng)混凝和PAC吸附都可以有效去除這些快反應(yīng)組分。CT-C出水有最小的THMs收益率,說明CT-C對那些優(yōu)先與氯結(jié)合的有機物有較好的去除效果。
[Abstract]:Taking the raw water of Qingyuan Reservoir in Shanghe County, Shandong Province as the research object, the combined use of ozone and powdered activated carbon (PAC) and coagulant sedimentation was studied to study the advanced treatment efficiency of dissolved organic matter (DOM) and the control of the formation of disinfection by-products in effluent.According to the removal rate of effluent UV254 and dissolved organic carbon (UV254), the optimal dosage of coagulant PAC1, the dosage of ozone oxidation time and the best combination method were selected.The composition and content of organic functional groups in water were analyzed by three-dimensional fluorescence detection.In the study of chlorine disinfection, the effects of disinfection conditions (disinfection time and disinfectant quantity) on the formation of C-DBPscontaining C-DBPsand N-DBPscontaining N-DBPswere analyzed systematically.Then the chlorine disinfection experiments were carried out on four different processes: CTT, Coagulation-Powder activated carbon adsorption, Ozone Coagulation-Powder activated carbon adsorption, Coagulation-Ozone-Powder activated carbon adsorption CT-O3-C.The formation concentration, species distribution, formation potential, formation kinetics of trihalomethane (THMs) and the change of bromine binding factor (BIFs) of organic compounds (C-DBPs and N-DBPs) in effluent from different combination processes were studied.The main results obtained in this paper are as follows: (1) Coagulation has a certain removal effect on DOM in raw water of Qingyuan Reservoir, but its removal capacity is limited, and the removal rate of PAC1 increases slowly during the process of increasing the dosage of PAC1 from 0mg/L to 12mg/L.However, the highest removal rate of DOC was lower than that of 50%.PAC. When the dosage of PAC was 1.0g/L, the adsorption reached equilibrium. CT-C could increase the removal rate of DOC to more than 80%.Ozone can effectively oxidize the double bonds and aromatic structures of organic molecules and reduce the UV254 value of organic compounds in effluent. The ozonation time is positively correlated with the removal of UV254.Adding ozone to CT-C process can further increase the removal rate of organic matter by 10%.Among the four combined processes, CT-03-C had the best removal effect on organic matter. The results showed that prolonging the disinfection time would increase the formation of C-DBPs and N-DBPs.Trichloromethane (TCM) and dichloroacetonitrile (DCAN) were the most abundant C-DBP and N-DBP, respectively.With the increase of disinfection time, the concentration of brominated trihalomethane Br-THMswas increased, while TCAN was unstable N-DBP, which was hydrolyzed and decreased with the increase of disinfection time.Therefore, the proportion of TCM to total C-DBPs decreased with the prolongation of disinfection time.The concentration of chlorinated disinfection by-product (Cl-DBPs) in C-DBPs was increased with the increase of chlorine dosage.Reducing the concentration of brominated disinfection by-product Br-DBPs.N-DBPs content has no obvious change with the change of chlorine dosage.) Coagulation alone can remove 10.5% THMs precursor and 45% acetonitrile halide HANs) precursor. CT-C can remove 70% and 93% of the precursors, respectively.The results show that PAC has good adsorption properties for THMs precursor and HANs precursor.The addition of pre-ozonation before CT-C can reduce the total concentration of THMs and accelerate the hydrolysis rate of HANs, but at the same time increase the formation potential of trihalomethane and increase the concentration of Br-THMs in effluent.After combined coagulation and ozone PAC adsorption, the BIFs of effluent organic matter increased, which indicated that the oxidation of ozone enhanced the binding ability of organic matter to bromine. The kinetic study on the formation of THMs showed that the oxidation of ozone enhanced the binding ability of organic compounds to bromine.25.6% of the THMs precursors in the raw water of Qingyuan Reservoir can react with chlorine in a short time to form disinfection by-products, which belongs to the rapid reaction component.Both traditional coagulation and PAC adsorption can effectively remove these fast reaction components. CT-C effluent has the minimum THMs yield, which indicates that CT-C has a better removal effect on those organic compounds which are preferentially bound to chlorine.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU991.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 文楊;;給水臭氧處理引起硝酸鹽的變化[J];建筑技術(shù)通訊(給水排水);1983年01期

2 李漢忠;沈家鵬;;臭氧在冷庫中的應(yīng)用[J];冷藏技術(shù);1993年03期

3 李樹玲,張鴻濤,王占生;利用臭氧處理循環(huán)冷卻水的研究[J];給水排水;1995年06期

4 王曉昌;臭氧處理的副產(chǎn)物[J];給水排水;1998年12期

5 魏哲梁;;臭氧擴散到水中的各種混合設(shè)備的評價[J];建筑技術(shù)通訊(給水排水);1975年04期

6 談凱聲,李建平;紫外光/臭氧表面清潔儀及其應(yīng)用[J];真空科學(xué)與技術(shù);1986年06期

7 諸定昌;臭氧的產(chǎn)生和測量方法[J];光源與照明;1996年Z1期

8 鄒俊良;;臭氧處理技術(shù)在給水深度處理中的應(yīng)用[J];公用科技;1998年01期

9 夏元慶;張崇華;馬爽;;提高臭氧消毒中臭氧利用效率的探討[J];建筑技術(shù)通訊(給水排水);1984年06期

10 惠兆華;;臭氧在水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電力建設(shè);1991年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 李辰宇;張藝藍(lán);于海杰;母軍;;臭氧前處理對竹酢液精制的作用效果研究[A];第十三屆全國包裝工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

2 段麗杰;張暉;張道斌;陽小霜;趙圓圓;;超聲輻射下臭氧在水中的吸收動力學(xué)[A];中國化學(xué)會第七屆水處理化學(xué)大會暨學(xué)術(shù)研討會會議論文集[C];2004年

3 Achim Ried;Taeyoung Choi;;利用紫外線和臭氧進(jìn)行污水再利用的系統(tǒng)設(shè)計方法[A];2007水業(yè)高級技術(shù)論壇論文集[C];2007年

4 張曄;馮春楊;黃駿;;臭氧處理生活污水的應(yīng)用[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

5 陳君勝;;臭氧——人體的健康衛(wèi)士[A];科技創(chuàng)輝煌——中國創(chuàng)新成果與學(xué)術(shù)精典[C];2011年

6 武明亮;周連泉;王旭東;張文俊;楊麗華;張曉文;;臭氧處理泡沫去污廢液中有機質(zhì)的初步研究[A];中國核學(xué)會核化工分會成立三十周年慶祝大會暨全國核化工學(xué)術(shù)交流年會會議論文集[C];2010年

7 于瑞海;孔令鋒;王昭萍;田傳遠(yuǎn);王如才;;臭氧處理海水對扇貝卵的孵化及幼蟲生長的影響[A];中國動物學(xué)會、中國海洋湖沼學(xué)會貝類學(xué)分會第十次學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2001年

8 吳億成;蘇醒;;臭氧—功率超聲復(fù)合水處理技術(shù)及其在船舶有機污(廢)水處理中的應(yīng)用[A];2007年船舶防污染學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

9 吳億成;蘇醒;;臭氧-功率超聲復(fù)合水處理技術(shù)及其在船舶有機污(廢)水處理中的應(yīng)用[A];中國航海學(xué)會2007年度學(xué)術(shù)交流會優(yōu)秀論文集[C];2007年

10 李祖明;王群;;臭氧和NPS多糖在“濕冷”芒果保鮮中的協(xié)同作用研究[A];'99全國包裝與食品加工技術(shù)研討會論文集[C];1999年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 韓崗;墨西哥利用臭氧凈化污水[N];中國社會報;2007年

2 楊浩;墨西哥利用臭氧凈化污水經(jīng)濟(jì)高效[N];中華建筑報;2007年

3 趙用邋金新安 陳星芬;吸入臭氧魚蝦變肥[N];溫州日報;2007年

4 孫新寧;家用臭氧產(chǎn)品凈化生活[N];光明日報;2002年

5 關(guān)名堂;水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用臭氧殺菌技術(shù)大幅提升[N];中國漁業(yè)報;2006年

6 強世旺;銀光臭氧改造項目竣工[N];甘肅經(jīng)濟(jì)日報;2007年

7 黃元生;關(guān)注臭氧在醫(yī)學(xué)及制藥領(lǐng)域的應(yīng)用[N];中國中醫(yī)藥報;2001年

8 記者 張可喜;日本：臭氧處理廢水效率高[N];新華每日電訊;2002年

9 趙菲;臭氧消毒是否安全[N];中國醫(yī)藥報;2003年

10 ;利用臭氧處理不銹鋼效果佳[N];中國冶金報;2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 刁恩杰;花生中黃曲霉毒素B_1臭氧降解及安全性評價[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 趙光宇;紫外-微臭氧工藝去除飲用水中新興污染物研究[D];東南大學(xué);2015年

3 王文生;臭氧保鮮果品的應(yīng)用技術(shù)及作用機理研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

4 黃欣;二氧化鈦/分子篩復(fù)合催化劑的合成及其光催化臭氧耦合降解乙醛性能的研究[D];上海交通大學(xué);2010年

5 趙永強;羅非魚片臭氧減菌化處理中自由基的產(chǎn)生及其對產(chǎn)品品質(zhì)與安全性的影響[D];中國海洋大學(xué);2013年

6 趙雷;超聲強化臭氧/蜂窩陶瓷催化氧化去除水中有機物的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

7 羅小虎;臭氧對玉米中黃曲霉毒素B_1的降解效果及降解產(chǎn)物安全性評價[D];江南大學(xué);2014年

8 尹海磊;臭氧對醫(yī)用海綿材料及半透膜材料的理化性能的影響[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張容婷;臭氧曝氣對厭氧污泥養(yǎng)分形態(tài)與水培生菜品質(zhì)的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

2 趙偉君;不同氣調(diào)條件及臭氧處理對無花果貯藏生理及品質(zhì)的影響[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 王敏慧;臭氧與混凝劑交互作用研究[D];山西大學(xué);2015年

4 何永兵;臭氧協(xié)同TiO_2光催化氧化餐飲油煙中VOCs的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 曹杰;臭氧/羥胺體系氧化效能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

6 倪金雷;不同物相TiO_2催化臭氧(/H_2O_2)體系的氧化效能[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

7 邵在勝;臭氧脅迫下不同敏感型水稻主要農(nóng)藝性狀的響應(yīng)特征[D];揚州大學(xué);2014年

8 戚圣琦;臭氧接觸氧化模型及臭氧接觸池優(yōu)化研究[D];清華大學(xué);2015年

9 牛銳;臭氧處理對柑橘保鮮效果的研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

10 何媛麗;氣調(diào)劑和臭氧處理對貯藏后黨參品質(zhì)的影響研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

，

本文編號：1770228