高級氧化對飲用水中鹵代苯醌的去除特性及機理研究
發(fā)布時間：2021-01-31 21:04
近年來,人們生活、生產(chǎn)水平持續(xù)提高,生活污水與工業(yè)廢水排放不斷增加,部分廢水直接排入河流,最終污染飲用水源。為提高飲用水微生物安全性,需投加氯、氯胺、二氧化氯和臭氧等消毒劑對飲用水進行消毒,但這些消毒劑與水中的有機物會生成消毒副產(chǎn)物（DBPs）。鹵代苯醌（HBQs）是一類新型未受控的DBPs,近幾年在飲用水中的檢出頻率較高,雖然其含量僅為ng/L級,但其毒性要遠高于常規(guī)DBPs,對飲用水安全有巨大的潛在風險。因此,有必要開展飲用水中鹵代苯醌的去除研究,進一步保障飲水安全。本試驗選用在實際水體中含量最多、檢出頻率最高的2,6-二氯-1,4-苯醌（DCBQ）作為目標污染物。采用UV/O3、O3/H2O2、UV/H2O2高級氧化技術,開展UV/O3、O3/H2O2、UV/H2O2對DCBQ去除效果試驗研究和動力學分析。然后采用UV、...
【文章來源】：山東建筑大學山東省
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
DCBQ生成途徑
山東建筑大學碩士學位論文-8-1.3.2研究內容針對以上研究目的，本試驗的研究內容為：（1）UV/H2O2、UV/O3、O3/H2O2技術去除2,6-二氯-1,4-苯醌試驗研究采用UV、O3、H2O2、UV/O3、O3/H2O2和UV/H2O2技術去除DCBQ進行試驗研究，對UV/O3、O3/H2O2和UV/H2O2技術進行降解動力學分析，對比分析三種技術去除效果。（2）UV/H2O2/O3技術去除2,6-二氯-1,4-苯醌優(yōu)化試驗研究采用UV、H2O2、O3組合的高級氧化技術UV/H2O2/O3，利用響應曲面法進行試驗設計，優(yōu)化運行參數(shù)，探究各因素之間相互作用。采用UV/H2O2/O3技術對DCBQ進行中間產(chǎn)物和降解途徑分析。采用UV/H2O2/O3技術探究無機陰離子（Cl-、NO3-、HCO3-、CO32-）和NOM等水基質成分對DCBQ降解效率的影響。（3）UV/H2O2/O3技術對水廠濾后水有機物去除特性試驗研究UV/H2O2/O3技術對加標水廠濾后水有機物去除特性研究。探究pH、UV254、濁度、有機物分子量分布特性、溶解性熒光物質、溶解性有機物組分、三鹵甲烷生成勢變化。驗證在實際水體中UV/H2O2/O3技術對DCBQ去除的有效性。研究技術路線見圖1.2。圖1.2技術路線圖
山東建筑大學碩士學位論文-10-2.2試驗方法2.2.1試驗裝置及操作方法試驗在山東省濟南市鵲華水廠中試基地進行。試驗工藝流程見圖2.1，其中UV反應器體積為2.4L，內設紫外線燈管，光強I=420uW/cm2。DCBQ溶液經(jīng)離心泵加壓輸送到UV反應器管路為主管路，在主管路中連接有H2O2溶液投加設施和O3氣體投加設施。H2O2溶液投加設施為H2O2溶液經(jīng)過計量泵調節(jié)進入主管路；O3氣體投加設施為O2經(jīng)過O3發(fā)生器后生成一定濃度O3氣體并通過氣體流量計調節(jié)進入主管路，O3氣體投加設施中O3氣體濃度檢測儀可以檢測O3氣體濃度。1.DCBQ溶液罐；2.離心泵；3.液體轉子流量計；4.閘閥；5.UV反應器（內含UV燈管）；6.氧氣罐；7.O3發(fā)生器；8.氣體轉子流量計；9.止回閥；10.H2O2溶液罐；11.計量泵；12.閘閥；13.O3氣體濃度檢測儀2.1試驗工藝流程圖試驗是連續(xù)流系統(tǒng)，在質量平衡的基礎上，根據(jù)以下公式確定UV反應器中O3劑量：LOGOQCQD33（2-1）上式中，DO3：O3氣體投加劑量，（mg/L）；QG：O3氣體體積流量，（L/min）；
【參考文獻】：
期刊論文
[1]UV/H2O2/Cl2組合工藝處理含2-MIB濾后水的中試研究[J]. 焦浩,崔鵬煒,岳建剛,宋武昌,賈瑞寶,王洪波. 給水排水. 2019(12)
[2]生活污水處理過程熒光光譜及紫外光譜特征分析[J]. 姜浩,章婷曦,楊帆,馬揚帆. 環(huán)境科學與技術. 2019(06)
[3]高鐵酸鉀去除飲用水中2,6-二氯-1,4-苯醌的研究[J]. 丁春生,肖毛虎,趙世督,苗世茂,鄒勝男. 浙江工業(yè)大學學報. 2018(03)
[4]Elevated 8-oxo-7,8-dihydro-2’-deoxyguanosine in genome of T24 bladder cancer cells induced by halobenzoquinones[J]. Tian Xu,Junfa Yin,Shaokun Chen,Dapeng Zhang,Hailin Wang. Journal of Environmental Sciences. 2018(01)
[5]飲用水中三鹵甲烷的生成特性及控制技術研究[J]. 楊少博,謝健,楊銀,羅小勇,盧志. 環(huán)境科學與管理. 2017(07)
[6]O3/GAC降解飲用水中2,6-二氯-1,4-苯醌的研究[J]. 丁春生,苗世茂,趙世督,肖毛虎,鄒勝男. 中國環(huán)境科學. 2017(06)
[7]Effect of different molecular weight organic components on the increase of microbial growth potential of secondary effluent by ozonation[J]. Xin Zhao,Hong-Ying Hu,Tong Yu,Chang Su,Haochi Jiang,Shuming Liu. Journal of Environmental Sciences. 2014(11)
[8]高臭味、高溴離子引黃水庫水臭氧——生物活性炭處理技術研究與示范[J]. 劉文君,楊宏偉,張麗萍,李世俊,劉建廣,孫韶華,韓立能. 給水排水. 2012(12)
碩士論文
[1]基于UV/H2O2高級氧化的氯化消毒工藝特性研究[D]. 焦浩.山東建筑大學 2019
[2]UV/H2O2高級氧化降解水中GSM和2-MIB試驗研究[D]. 劉海勇.山東建筑大學 2017
[3]飲用水中消毒副產(chǎn)物四氯對苯醌的控制技術研究[D]. 李乃軍.浙江工業(yè)大學 2017
[4]飲用水中消毒副產(chǎn)物2,6-二氯-1,4-苯醌的形成過程與控制技術研究[D]. 趙世督.浙江工業(yè)大學 2016
本文編號：3011572
【文章來源】：山東建筑大學山東省
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
DCBQ生成途徑
山東建筑大學碩士學位論文-8-1.3.2研究內容針對以上研究目的，本試驗的研究內容為：（1）UV/H2O2、UV/O3、O3/H2O2技術去除2,6-二氯-1,4-苯醌試驗研究采用UV、O3、H2O2、UV/O3、O3/H2O2和UV/H2O2技術去除DCBQ進行試驗研究，對UV/O3、O3/H2O2和UV/H2O2技術進行降解動力學分析，對比分析三種技術去除效果。（2）UV/H2O2/O3技術去除2,6-二氯-1,4-苯醌優(yōu)化試驗研究采用UV、H2O2、O3組合的高級氧化技術UV/H2O2/O3，利用響應曲面法進行試驗設計，優(yōu)化運行參數(shù)，探究各因素之間相互作用。采用UV/H2O2/O3技術對DCBQ進行中間產(chǎn)物和降解途徑分析。采用UV/H2O2/O3技術探究無機陰離子（Cl-、NO3-、HCO3-、CO32-）和NOM等水基質成分對DCBQ降解效率的影響。（3）UV/H2O2/O3技術對水廠濾后水有機物去除特性試驗研究UV/H2O2/O3技術對加標水廠濾后水有機物去除特性研究。探究pH、UV254、濁度、有機物分子量分布特性、溶解性熒光物質、溶解性有機物組分、三鹵甲烷生成勢變化。驗證在實際水體中UV/H2O2/O3技術對DCBQ去除的有效性。研究技術路線見圖1.2。圖1.2技術路線圖
山東建筑大學碩士學位論文-10-2.2試驗方法2.2.1試驗裝置及操作方法試驗在山東省濟南市鵲華水廠中試基地進行。試驗工藝流程見圖2.1，其中UV反應器體積為2.4L，內設紫外線燈管，光強I=420uW/cm2。DCBQ溶液經(jīng)離心泵加壓輸送到UV反應器管路為主管路，在主管路中連接有H2O2溶液投加設施和O3氣體投加設施。H2O2溶液投加設施為H2O2溶液經(jīng)過計量泵調節(jié)進入主管路；O3氣體投加設施為O2經(jīng)過O3發(fā)生器后生成一定濃度O3氣體并通過氣體流量計調節(jié)進入主管路，O3氣體投加設施中O3氣體濃度檢測儀可以檢測O3氣體濃度。1.DCBQ溶液罐；2.離心泵；3.液體轉子流量計；4.閘閥；5.UV反應器（內含UV燈管）；6.氧氣罐；7.O3發(fā)生器；8.氣體轉子流量計；9.止回閥；10.H2O2溶液罐；11.計量泵；12.閘閥；13.O3氣體濃度檢測儀2.1試驗工藝流程圖試驗是連續(xù)流系統(tǒng)，在質量平衡的基礎上，根據(jù)以下公式確定UV反應器中O3劑量：LOGOQCQD33（2-1）上式中，DO3：O3氣體投加劑量，（mg/L）；QG：O3氣體體積流量，（L/min）；
【參考文獻】：
期刊論文
[1]UV/H2O2/Cl2組合工藝處理含2-MIB濾后水的中試研究[J]. 焦浩,崔鵬煒,岳建剛,宋武昌,賈瑞寶,王洪波. 給水排水. 2019(12)
[2]生活污水處理過程熒光光譜及紫外光譜特征分析[J]. 姜浩,章婷曦,楊帆,馬揚帆. 環(huán)境科學與技術. 2019(06)
[3]高鐵酸鉀去除飲用水中2,6-二氯-1,4-苯醌的研究[J]. 丁春生,肖毛虎,趙世督,苗世茂,鄒勝男. 浙江工業(yè)大學學報. 2018(03)
[4]Elevated 8-oxo-7,8-dihydro-2’-deoxyguanosine in genome of T24 bladder cancer cells induced by halobenzoquinones[J]. Tian Xu,Junfa Yin,Shaokun Chen,Dapeng Zhang,Hailin Wang. Journal of Environmental Sciences. 2018(01)
[5]飲用水中三鹵甲烷的生成特性及控制技術研究[J]. 楊少博,謝健,楊銀,羅小勇,盧志. 環(huán)境科學與管理. 2017(07)
[6]O3/GAC降解飲用水中2,6-二氯-1,4-苯醌的研究[J]. 丁春生,苗世茂,趙世督,肖毛虎,鄒勝男. 中國環(huán)境科學. 2017(06)
[7]Effect of different molecular weight organic components on the increase of microbial growth potential of secondary effluent by ozonation[J]. Xin Zhao,Hong-Ying Hu,Tong Yu,Chang Su,Haochi Jiang,Shuming Liu. Journal of Environmental Sciences. 2014(11)
[8]高臭味、高溴離子引黃水庫水臭氧——生物活性炭處理技術研究與示范[J]. 劉文君,楊宏偉,張麗萍,李世俊,劉建廣,孫韶華,韓立能. 給水排水. 2012(12)
碩士論文
[1]基于UV/H2O2高級氧化的氯化消毒工藝特性研究[D]. 焦浩.山東建筑大學 2019
[2]UV/H2O2高級氧化降解水中GSM和2-MIB試驗研究[D]. 劉海勇.山東建筑大學 2017
[3]飲用水中消毒副產(chǎn)物四氯對苯醌的控制技術研究[D]. 李乃軍.浙江工業(yè)大學 2017
[4]飲用水中消毒副產(chǎn)物2,6-二氯-1,4-苯醌的形成過程與控制技術研究[D]. 趙世督.浙江工業(yè)大學 2016
本文編號：3011572
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