电凝聚法去除水中腐殖酸的试验研究

论文摘要

腐殖类物质是天然水体中主要的有机成分,它是消毒过程中三氯甲烷等消毒副产物的主要前体物质,人体饮用后会对身体健康造成很大的威胁,另外腐殖酸还有影响混凝效果,产生色度,引发一些疾病等各种危害,因而在今后的饮用水处理中需要更加重视对于腐殖酸的去除。本文研究了电凝聚技术对于水中腐殖酸的去除效果,以实验室配制的腐殖酸溶液和松花江原水作为研究对象,选择最佳电极材料,探索电流密度、初始腐殖酸浓度、初始pH、水中电解质含量等因素对于去除效果的影响,并与常规混凝的去除效果进行对比。通过对于电解所产生的铝离子形态的分析,研究了Ala、Alb和Alc在电絮凝中所起到的作用。同时计算生成铝离子的电流效率,并确定对于电流效率影响最大的因素。试验结果表明:铝电极去除腐殖酸的效果要明显好于铁电极。腐殖酸初始浓度是影响电凝聚处理效果的最重要因素;电流密度也是去除腐殖酸的一个重要因素,它同时还对电耗能有着很大的影响;不同初始pH条件下腐殖酸的去除率几乎一样;水中电解质含量对于去除效果没有影响,但却是影响电耗能的一个重要因素;温度对于电凝聚过程的影响也很小。通过对于铝离子成分的分析,得到如下推论:Alc在电凝聚中起到的作用最大,Alb的作用次之,Ala只起很小的作用。随着水中OH-含量的增加,Ala可以转化为Alb和Alc。延长电解时间和增大电流密度都会导致生成铝离子的电流效率下降,而初始pH对于电流效率影响不大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和研究意义
• 1.1.1 腐殖酸的结构与性质
• 1.1.2 腐殖酸的危害
• 1.1.3 腐殖酸的去除方法
• 1.2 电凝聚技术概况
• 1.2.1 电凝聚技术的基本原理
• 1.2.2 电凝聚技术的发展与特点
• 1.2.3 电凝聚效果的影响因素
• 1.2.4 电凝聚技术的应用现状
• 1.3 课题研究内容与研究思路
• 1.4 课题来源
• 第2章 试验装置、试剂以及检测指标
• 2.1 试验装置和试剂
• 2.1.1 试验仪器
• 2.1.2 电凝聚反应装置
• 2.1.3 常规混凝反应装置
• 2.1.4 试验所用试剂
• 2.2 主要分析指标及检测方法
• 2.2.1 常规检测指标
• 2.2.2 有机物质相关检测指标
• 2.2.3 铝元素相关检测指标
• 2.2.4 其他检测指标
• 第3章 电凝聚去除溶液中腐殖酸的研究
• 3.1 电凝聚极板材料的选择
• 3.2 各因素对于电凝聚处理效果的总体影响
• 3.3 单因素对于电凝聚处理效果的影响
• 3.3.1 初始腐殖酸浓度的影响
• 3.3.2 电流密度的影响
• 3.3.3 初始pH的影响
• 2SO₄ 浓度的影响'>3.3.4 初始Na₂SO₄浓度的影响
• 3.4 电凝聚处理腐殖酸溶液最佳工艺参数的确定
• 3.5 电凝聚处理腐殖酸溶液过程中水样的光谱图分析
• 3.5.1 腐殖酸溶液的三维荧光光谱分析
• 3.5.2 腐殖酸溶液的紫外-可见吸收光谱分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 电絮凝生成铝离子的形态及作用研究
• 4.1 水中铝离子形态概述
• 4.2 运行时间对铝离子形态的影响
• 4.3 电流密度对铝离子形态的影响
• 4.4 初始pH对铝离子形态的影响
• 4.5 本章小结
• 第5章 电凝聚去除松花江原水中有机物的试验研究
• 5.1 各因素对于电凝聚去除松花江原水中有机物的影响
• 5.1.1 初始pH的影响
• 5.1.2 水温的影响
• 5.1.3 电流密度的影响
• 5.2 电凝聚与常规混凝的处理效果对比
• 5.3 电凝聚与常规混凝处理后水样的光谱对比分析
• 5.3.1 三维荧光光谱分析对比
• 5.3.2 紫外-可见吸收光谱分析对比
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢