GAC吸附及AOPs去除水中HAAs及其机理研究

论文题目: GAC吸附及AOPs去除水中HAAs及其机理研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 环境工程

作者: 汪昆平

导师: 邓荣森

关键词: 活性炭吸附,高级氧化,卤乙酸去除,吸附机理,反应动力学,饮用水处理,联用,积累,自由基反应

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 卤乙酸(HAAs)是一类具有很高致癌风险性的氯化消毒副产物,以前主要从强化混凝去除HAAs前质和替代传统氯气消毒方面,研究控制水中HAAs的生成。强化混凝增加了药剂消耗、污泥处置负荷,并使后续过滤单元不能在正常条件下运行、水厂出水金属离子含量高,特别是为控制消毒副产物的生成,消毒环节仍还不可忽视;而替代消毒剂普遍成本较高,并且存在自身消毒副产物问题。所以,研究其它方法,实现对饮用水中已生成的HAAs去除,具有十分重要的意义。由于HAAs分析方法困难,制约着水中HAAs的去除处理研究。本论文首先针对现行HAAs分析方法在HAAs处理过程研究中存在的问题,进行了分析方法改进研究,确定了以高纯水代替甲基叔丁基醚(MTBE)配制贮备标准液、采用GC/MS联用测定水中HAAs的适宜检测分析条件和控制过程,适应了GC/MS应用的需要、避免了用MTBE配制贮备标准液时MTBE对处理过程的干扰。二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)是构成饮用水消毒副产物(DBPs)致癌风险的主要物质,在本研究中被选择作为目标物。对于水中HAAs的去除,本论文的两个主要目标是:一、研究水中HAAs在颗粒活性炭(GAC)上的静态、动态吸附规律,深入了解GAC孔结构性质和表面化学特性对水中HAAs吸附性能的影响,以获得其吸附去除水中HAAs的较理想的影响条件和活性炭材料适宜孔结构性质、表面化学特征。二、结合DCAA、TCAA在GAC上吸附性能的差异,研究几种高级氧化(AOPs)处理对DCAA、TCAA氧化分解特点,确立与GAC吸附形成互补的AOPs过程,并研究相应理想的AOP动力学过程及相关因素影响的规律。通过对HAAs静态吸附实验、RSSCT(Rapid Small-Scale Column Test)动态吸附实验研究,获得了不同类型GAC吸附性能、动态吸附穿透行为及相关因素影响的规律,并发现:A炭具有最理想的吸附能力;TCAA比DCAA更容易被吸附;不论是单组分体系或是混合组分体系、不论是等温吸附过程或是动力学变化过程,HAAs在GAC上的吸附符合Langmuir吸附模型。共存HAA组分的存在、EBCT的减小、腐殖质的存在,都使穿透曲线的相应穿透点提前,使活性炭对目标HAA吸附能力减弱。通过在相应条件下的活性炭N2吸附实验、微结构形态电镜扫描观察、表面Zeta电位研究、红外光谱分析、X-射线光电子能谱实验,获得了具有不同吸附性能的相应GAC的BET表面积、BJH孔径分布、零电位点、元素组成、化学官能团组成等特性。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

缩略词注释表

1 引言

1.1 问题的提出及意义

1.2 研究的目的和内容

1.3 项目来源、技术路线

2 研究背景与现状

2.1 研究背景

2.2 HAAs 检测分析方法

2.3 水中HAAs 控制方法研究应用现状

2.4 活性炭吸附研究现状

2.5 高级氧化过程研究现状

3 HAAs 分析方法改进研究

3.1 概述

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小节

4 水中 HAAs 的活性炭静态吸附及动态 RSSCT 穿透实验

4.1 概述

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小节

5 活性炭孔结构、表面化学性质与水中卤乙酸吸附性能的关系

5.1 概述

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.4 本章小节

6 水中 HAAs 的高级氧化

6.1 概述

6.2 实验部分

6.3 结果与讨论

6.4 本章小节

7 水中 HAAs 的 03/UV 氧化动力学及影响因素研究

7.1 概述

7.2 实验部分

7.3 结果与讨论

7.4 本章小节

8 结论与展望

8.1 结论

8.2 展望

致谢

参考文献

附录

独创性声明

学位论文版权使用授权书

发布时间: 2006-12-05

参考文献

• [1].CNTs功能性介质强化曝气-AOPs多相流化学过程研究[D]. 张硕.大连理工大学2013
• [2].高级氧化工艺降解水溶液中磺胺甲恶唑的研究[D]. NGOUYAP MOUAMFON M.Valery.华东理工大学2011
• [3].无机阴离子活化过硫酸盐氧化降解典型有机污染物的研究[D]. 娄晓祎.东华大学2016
• [4].水体中几种污染物的吸附及高级氧化技术降解的研究[D]. 汤小胜.中国地质大学2015

相关论文

• [1].均相和非均相高级氧化技术处理水中有机污染物的研究[D]. 张文兵.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）2003
• [2].活性炭纤维改性及对焦化废水中有机物吸附作用的研究[D]. 傅敏.重庆大学2004
• [3].典型有机污染物的活性炭吸附/微波再生方法与特性[D]. 刘希涛.大连理工大学2004
• [4].均相高级氧化技术处理水中邻二氯苯的研究[D]. 徐涛.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）2004
• [5].安全饮用水保障集成技术研究[D]. 韩宏大.北京工业大学2006
• [6].预氯化消毒副产物生成特性和去除机理研究[D]. 伍海辉.同济大学2006
• [7].饮用水中可生物降解有机物和消毒副产物特性研究[D]. 刘文君.清华大学1999
• [8].饮用水生物稳定性和净水工艺对有机物去除的研究[D]. 方华.东南大学2006
• [9].饮用水深度处理工艺的优化研究[D]. 张朝晖.东南大学2005
• [10].臭氧活性炭—高级氧化组合技术处理水中有机污染物的研究[D]. 吴贤格.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）2007

标签：活性炭吸附论文;  高级氧化论文;  卤乙酸去除论文;  吸附机理论文;  反应动力学论文;  饮用水处理论文;  联用论文;  积累论文;  自由基反应论文;