废水中低浓度挥发性脂肪酸组分的5点pH滴定测量

废水中低浓度挥发性脂肪酸组分的5点pH滴定测量

论文摘要

废水中的挥发性脂肪酸(VFA)是为生物除磷合成胞内聚β—羟基丁酸(PHB)的前驱物,对废水生物除磷性能有重要的影响。认识和掌握废水中VFA对优化废水生物处理工程设计和运行管理有重要的价值,也是当前水处理技术中亟待解决的科学问题。已有测定挥发性脂肪酸方法包括:蒸馏法、比色法、气相色谱法以及各种滴定法。滴定法在简洁、省时和成效比方面要优越于其它测试方法,主要包括四点滴定法、五点滴定法和八点滴定法。这些方法主要应用于厌氧反应器中高浓度VFA的测定。城市废水中挥发性脂肪酸浓度低、变化大,同时存在多种有机酸以及无机弱酸和弱碱等组分。目前有关滴定法应用于测定废水中低浓度VFA的精确度、稳定性以及主要影响因素等问题尚未展开系统的研究。论文对5点pH值滴定法测量废水中低浓度挥发性脂肪酸进行试验研究,主要工作和取得的结论如下:1.用5点pH值滴定法测定试验室配制的一系列已知浓度的醋酸溶液,通过统计分析回测试结果的相对误差和变异系数等指标考察测试方法的准确性和稳定性。结果表明:醋酸浓度为10~100 mg/L时,醋酸测定结果的均值比理论值偏小约3mg/L,相对误差随着醋酸的浓度增加而减小,介于-14.55%~-4.41%,变异系数在6%以内。2.在浓度为10~100mg/L醋酸溶液中加入不同浓度的NH4Cl,考察氨对醋酸测试结果的影响。结果表明:当投加20mg/L NH4+–N时醋酸测定的均值要比理论值偏低3.5mg/L,投加40mg/L NH4+–N时则偏低约为3.6mg/L,醋酸测定结果的均值随氨浓度的增加而减小;相对误差随醋酸浓度的增大而减小,随氨浓度的增大而增大,均介于-16.55%~-5.06%;变异系数随醋酸浓度增加而减小,均在6%以内。3.在浓度为10~100mg/L醋酸溶液中加入不同浓度的KH2PO4,考察磷酸盐对醋酸测试结果的影响。结果表明:当投加3mg/L PO433-–P时,醋酸测定结果的均值要比理论值偏低3.8mg/L,投加10mg/L PO43-–P时则偏低约为3.86mg/L,醋酸测定结果的均值随磷酸盐浓度的增加而减小;相对误差随醋酸浓度的增大而减小,随磷酸盐浓度的增大而增大,其值介于-14.25%~-4.86%;变异系数随醋酸浓度增加而减小,其值均在6%以内。4.在浓度为10~100mg/L醋酸溶液中分别投加20mg/L NH4+–N+3mg/L PO433-–P和40mg/L NH4+–N+10mg/L PO43-–P,考察氨和磷酸盐共存对醋酸测试结果的影响。结果表明:当投加20mg/L NH4+–N+3mg/L PO43-–P时,醋酸测定结果的均值要比理论值偏低4.4mg/L,当投加40mg/L NH4+–N+10mg/L PO43-–P时则偏低约为4.44mg/L,醋酸测定结果的均值随氨、磷酸盐浓度的增加而减小;相对误差随醋酸浓度的增大而减小,随氨和磷酸盐浓度的增大而增大,其值介于-15.13%~-5.69%。变异系数随醋酸浓度增加而减小,其值均在6%以内。5.在醋酸溶液中加入不同浓度的NaHCO3,考察碱度对醋酸测试结果的影响。结果表明:在20的醋酸溶液中投加20~100mg/L碱度时,醋酸测定结果的均值随碱度的增加而减小;相对误差随碱度浓度的增大而增大,其值介于-23.85%~-26.10%;变异系数在随着碱度的增加而减小,其值均在7%以内。在30mg/L的醋酸溶液中投加20~100mg/L碱度时,醋酸测定结果的均值随碱度的增加而减小;相对误差随碱度浓度的增大而增大,其值介于-12.93%~-20.87%;变异系数在随着碱度的增加在减小,其值均在5%以内。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 问题提出
  • 1.2 VFA 测定方法评述
  • 1.2.1 两点滴定法测定VFA
  • 1.2.2 三点滴定法测定VFA
  • 1.2.3 四点滴定法测定VFA
  • 1.2.4 五点pH 值法测定VFA
  • 1.2.5 八点pH 值法测定VFA
  • 1.2.6 蒸馏法测定VFA
  • 1.2.7 比色法测定VFA
  • 1.2.8 色谱法测定VFA
  • 1.3 主要研究内容和技术路线
  • 1.3.1 研究内容
  • 1.3.2 论文研究的技术路线
  • 2 滴定法测定VFA 基本原理
  • 2.1 缓冲滴定原理
  • 2.2 五点 pH 值滴定法测试 VFA 的计算方法
  • 3 五点滴定法测定VFA 试验研究
  • 3.1 试验材料与方法
  • 3.1.1 试验仪器及试剂制备
  • 3.1.2 试验步骤
  • 3.1.3 试验结果统计方法
  • 3.2 试验结果与讨论
  • 4 氨、磷酸盐对VFA 滴定测试结果的影响
  • 4.1 废水中氨、磷酸盐的特征
  • 4.2 氨、磷酸盐影响分析
  • 4.3 氨存在下的滴定试验结果分析
  • 4.3.1 试验材料与方法
  • 4.3.2 结果与讨论
  • 4.4 磷酸盐存在下的滴定试验结果分析
  • 4.4.1 试验材料与方法
  • 4.4.2 结果与讨论
  • 4.5 氨、磷酸盐共存下的滴定试验结果分析
  • 4.5.1 试验材料与方法
  • 4.5.2 结果与讨论
  • 5 碳酸盐碱度对VFA 滴定测试结果的影响
  • 5.1 废水中碳酸盐碱度的特征
  • 5.2 碳酸盐碱度存在下的滴定试验结果分析
  • 5.2.1 试验材料与方法
  • 5.2.2 结果与讨论
  • 6 结论与建议
  • 6.1 结论
  • 6.2 建议
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 相关论文文献

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