折點加氯體系中碘代酚類副產(chǎn)物的生成規(guī)律及控制方法研究
發(fā)布時間：2021-10-13 22:29
碘元素在自然界中廣泛分布。酚類基團是天然有機物（如腐殖酸）的基本組成部分。在飲用水和污水的氯化/氯胺化消毒處理過程中,消毒劑能將碘離子氧化為高活性不穩(wěn)定的次碘酸,并與酚類物質(zhì)發(fā)生取代反應生成碘代酚類消毒副產(chǎn)物。相較于常規(guī)碘代消毒副產(chǎn)物（如碘仿和碘乙酸）,碘代酚類副產(chǎn)物的毒性更強、危害更大。研究水體消毒過程中碘代酚類副產(chǎn)物的生成規(guī)律及控制方法具有重要的實際意義。本文首先研究了在折點加氯體系中碘代酚類副產(chǎn)物的生成規(guī)律。結(jié)果表明,在折點加氯處理過程中,碘代酚類消毒副產(chǎn)物的生成量在階段一（HOCl/NH3-N摩爾比小于1:1,體系中的活性氯主要為一氯胺）隨HOCl/NH3-N摩爾比的增加而增加;在階段二（HOCl/NH3-N的摩爾比大于1:1,小于2:1,體系中的總氯主要由一氯胺,二氯胺和三氯胺）由于總氯逐漸減少,生成的碘代酚類副產(chǎn)物也隨之減少;在階段三（HOCl/NH3-N的摩爾比大于2:1,此時體系中的活性氯主要為自由氯）,碘代酚類副產(chǎn)物的濃度先隨HOCl/NH3-N摩爾比的增加而...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
氧化劑與碘離子反應的二級速率常數(shù)[90,92-93]
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-11-(6)研究實際水體中的折點加氯曲線，碘離子對苯酚，雙酚S和對硝基苯酚三種酚類污染物轉(zhuǎn)化的影響，以及實際水體折點氯化過程中苯酚，雙酚S和對硝基苯酚三種體系的產(chǎn)物生成規(guī)律和實際水體高鐵酸鹽預處理后對水體中碘代酚類副產(chǎn)物形成的控制作用。本文的技術(shù)路線圖見圖1-2。圖1-2技術(shù)路線圖
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-20-第3章折點加氯體系中碘代酚類副產(chǎn)物的生成規(guī)律研究本章內(nèi)容研究了折點加氯體系中碘離子對酚類化合物轉(zhuǎn)化的影響，同時研究了各個pH，不同摩爾比下碘代酚類副產(chǎn)物的生成規(guī)律。3.1折點加氯曲線的研究氯與氨氮反應生成氯胺的種類與pH有很大關(guān)系，pH越小HClO量越多、活性越大，越能促進氯胺的進一步氯代反應。在25±1℃、(Cl2:N)=5:1和反應30min的條件下，pH≤3時主要生成三氯胺(占總氯胺60%以上)，pH值在3.5~5.5之間以二氯胺為主，pH≥5.5以一氯胺為主，當pH到8以上，主要生成一氯胺(占總氯胺99%以上)[99]。圖3-1pH5(A)，pH7(B)和pH9(C)時的折點加氯曲線。實驗條件：[NH4Cl]0=35.7μM(0.5mg/L，以N計),反應時長20分鐘固定氯化銨濃度為35.7μM(0.5mg/L，以N計)，向反應體系中加入不同濃度的次氯酸鈉，使體系中自由氯和氨氮的摩爾比分別為0.5:1、1:1、1.5:1、2:1、4:1、6:1和10:1，加入次氯酸鈉的瞬間開始計時，通過測定20分鐘反應后氯與氯化銨在不同摩爾比下的活性氯和一氯胺的濃度，得出在酸性(pH5)，中性(pH7)和堿性(pH9)條件下的折點加氯曲線如圖3-1所示。當氯與氯化銨的摩爾比為0.5:1到1:1時，活性氯濃度隨著摩爾比的增加而增加，在這個階段，活性氯主要是一氯胺。在pH5和pH7條件下，氯與氯化銨的摩爾比為1:1到2:1時，活性氯和一氯胺的濃度均隨著摩爾比的增加而減少。在這個摩爾比的范圍內(nèi)，生成的NH2Cl可以繼續(xù)與氯反應生成NHCl2和NCl3。同時，氯還可以將氨氮氧化成N2和NO3-，這就導致了體系中活性氯的減少。pH5和pH7的曲線折點均出現(xiàn)在氯氮摩爾比2:1的位置，此時活性氯的濃度最低。繼續(xù)加大投
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國河口海岸水庫發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 林鵬智,龔澤林. 人民長江. 2019(07)
[2]微污染原水加氯處理條件下氯胺生成特性及動力學[J]. 代杏滿,李新杰,張躍軍,唐淑娟,章秋菊,謝珊. 中國農(nóng)村水利水電. 2016(04)
[3]飲用水消毒副產(chǎn)物對健康的危害及其影響因素研究進展[J]. 王珂,陳小岳. 職業(yè)與健康. 2015(20)
博士論文
[1]環(huán)境水體中碘的存在形態(tài)及其影響因素研究[D]. 張偉娜.吉林大學 2012
碩士論文
[1]超聲—氯協(xié)同滅活水中枯草芽孢桿菌的研究[D]. 王力芳.華南理工大學 2017
[2]基于S-Fe氧化的自養(yǎng)反硝去除水中NO3--N的研究[D]. 霍珊.北京化工大學 2016
[3]MBR+NF+RO工藝處理垃圾滲濾液的研究[D]. 姜彥超.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[4]碘形態(tài)分析方法建立及鐵（氫）氧化物吸附去除水體中碘[D]. 譚俊.成都理工大學 2015
本文編號：3435523
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
氧化劑與碘離子反應的二級速率常數(shù)[90,92-93]
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-11-(6)研究實際水體中的折點加氯曲線，碘離子對苯酚，雙酚S和對硝基苯酚三種酚類污染物轉(zhuǎn)化的影響，以及實際水體折點氯化過程中苯酚，雙酚S和對硝基苯酚三種體系的產(chǎn)物生成規(guī)律和實際水體高鐵酸鹽預處理后對水體中碘代酚類副產(chǎn)物形成的控制作用。本文的技術(shù)路線圖見圖1-2。圖1-2技術(shù)路線圖
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-20-第3章折點加氯體系中碘代酚類副產(chǎn)物的生成規(guī)律研究本章內(nèi)容研究了折點加氯體系中碘離子對酚類化合物轉(zhuǎn)化的影響，同時研究了各個pH，不同摩爾比下碘代酚類副產(chǎn)物的生成規(guī)律。3.1折點加氯曲線的研究氯與氨氮反應生成氯胺的種類與pH有很大關(guān)系，pH越小HClO量越多、活性越大，越能促進氯胺的進一步氯代反應。在25±1℃、(Cl2:N)=5:1和反應30min的條件下，pH≤3時主要生成三氯胺(占總氯胺60%以上)，pH值在3.5~5.5之間以二氯胺為主，pH≥5.5以一氯胺為主，當pH到8以上，主要生成一氯胺(占總氯胺99%以上)[99]。圖3-1pH5(A)，pH7(B)和pH9(C)時的折點加氯曲線。實驗條件：[NH4Cl]0=35.7μM(0.5mg/L，以N計),反應時長20分鐘固定氯化銨濃度為35.7μM(0.5mg/L，以N計)，向反應體系中加入不同濃度的次氯酸鈉，使體系中自由氯和氨氮的摩爾比分別為0.5:1、1:1、1.5:1、2:1、4:1、6:1和10:1，加入次氯酸鈉的瞬間開始計時，通過測定20分鐘反應后氯與氯化銨在不同摩爾比下的活性氯和一氯胺的濃度，得出在酸性(pH5)，中性(pH7)和堿性(pH9)條件下的折點加氯曲線如圖3-1所示。當氯與氯化銨的摩爾比為0.5:1到1:1時，活性氯濃度隨著摩爾比的增加而增加，在這個階段，活性氯主要是一氯胺。在pH5和pH7條件下，氯與氯化銨的摩爾比為1:1到2:1時，活性氯和一氯胺的濃度均隨著摩爾比的增加而減少。在這個摩爾比的范圍內(nèi)，生成的NH2Cl可以繼續(xù)與氯反應生成NHCl2和NCl3。同時，氯還可以將氨氮氧化成N2和NO3-，這就導致了體系中活性氯的減少。pH5和pH7的曲線折點均出現(xiàn)在氯氮摩爾比2:1的位置，此時活性氯的濃度最低。繼續(xù)加大投
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國河口海岸水庫發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 林鵬智,龔澤林. 人民長江. 2019(07)
[2]微污染原水加氯處理條件下氯胺生成特性及動力學[J]. 代杏滿,李新杰,張躍軍,唐淑娟,章秋菊,謝珊. 中國農(nóng)村水利水電. 2016(04)
[3]飲用水消毒副產(chǎn)物對健康的危害及其影響因素研究進展[J]. 王珂,陳小岳. 職業(yè)與健康. 2015(20)
博士論文
[1]環(huán)境水體中碘的存在形態(tài)及其影響因素研究[D]. 張偉娜.吉林大學 2012
碩士論文
[1]超聲—氯協(xié)同滅活水中枯草芽孢桿菌的研究[D]. 王力芳.華南理工大學 2017
[2]基于S-Fe氧化的自養(yǎng)反硝去除水中NO3--N的研究[D]. 霍珊.北京化工大學 2016
[3]MBR+NF+RO工藝處理垃圾滲濾液的研究[D]. 姜彥超.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[4]碘形態(tài)分析方法建立及鐵（氫）氧化物吸附去除水體中碘[D]. 譚俊.成都理工大學 2015
本文編號：3435523
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