本文關(guān)鍵詞：原水氯化消毒及混凝條件下氯胺和NDMA的生成特性研究

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【摘要】：N-亞硝基二甲胺(NDMA)是一種強(qiáng)致癌的物質(zhì)。微污染原水氯化消毒及強(qiáng)化混凝條件下,氨、氯(氯胺)及PDMDAAC同時存在,構(gòu)成了NDMA生成的潛在條件。但是,我國在與NDMA消毒副產(chǎn)物形成相關(guān)的前驅(qū)物、促進(jìn)劑和形成機(jī)制等方面的研究缺乏可供參考的理論依據(jù)。基于此,本文將對氯胺及NDMA的生成特性進(jìn)行研究,以期得到氯胺及NDMA的生成規(guī)律及動力學(xué)特性。首先,考察了氨、氨基酸(甘氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、天冬酰胺和組氨酸)及尿素在加氯條件下氯胺的生成特性,結(jié)果顯示：在常溫、近中性水中,氯與氨、氨基酸和尿素均可生成氯胺,在25℃,NH2Cl=甘氨酸氯胺、天冬酰胺氯胺和尿素氯胺生成的較佳氯氮質(zhì)量比為5：1、而NHCl和苯丙氨酸氯胺、谷氨酸氯胺和組氨酸氯胺為8：1左右,反應(yīng)時間為30 mmin；氯氮質(zhì)量比大于或小于5：1或8：1,其生成量均會減少；溫度升高對氨基酸氯胺和尿素氯胺生成不利,但對無機(jī)氯胺的生成基本無影響；pH=5和pH4分別有利于氨基酸氯胺與尿素氯胺的生成,pH5氯與氨主要生成NH2CI;氯氮比對生成無機(jī)氯胺的影響符合折點(diǎn)反應(yīng)規(guī)律。氯胺生成速率方程符合v=k C1αC2β的型式(R20.99),反應(yīng)總級數(shù)接近于2,速率常數(shù)大小順序?yàn)椋焊拾彼崧劝種H2ClNHCl2尿素氯胺。其次,采用高效液相檢測方法,得到以DMA為前驅(qū)物NDMA的生成特性：在常溫、堿性及過長時間的接觸條件下有利于NDMA的生成；NDMA的生成量與一氯胺用量呈正線性增加關(guān)系,而隨DMA濃度的增大先增后減,較佳摩爾比為1：1；反應(yīng)過程中DMA及一氯胺的衰減符合準(zhǔn)一級反應(yīng)模型,且反應(yīng)級數(shù)均近似于1；NDMA生成方程近似于2級方程,且生成速率常數(shù)隨pH增大而增大。最后,探討了PAC/PDMDAAC、PDMDAAC和DMDAAC生成NDMA的潛能,結(jié)果表明：三種前驅(qū)物在pH及溫度等不同條件下均可與一氯胺反應(yīng)生成NDMA,生成NDMA潛能大小的順序?yàn)椋篜DMDAAC PAC/PDMDAAC DMDAAC;且NDMA生成量隨著前驅(qū)物投加量的增大呈直線增大,而隨著一氯胺投加量的增大先增后減；較長接觸時間及較高溫度均有利于NDMA生成；pH=4～8時,pH越大越有利于NDMA的生成,pH為9時生成量驟然降低。
【關(guān)鍵詞】：N-亞硝基二甲胺 氯胺 強(qiáng)化混凝 氯化消毒 動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU991.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 微污染原水的特點(diǎn)及處理工藝11-15
• 1.1.1 微污染原水特點(diǎn)11-12
• 1.1.2 預(yù)氧化處理12
• 1.1.3 強(qiáng)化混凝處理12-13
• 1.1.4 PDMDAAC用于微污染原水的處理13-14
• 1.1.5 消毒處理14-15
• 1.2 氯化消毒副產(chǎn)物15
• 1.3 氯胺研究進(jìn)展15-17
• 1.3.1 水中含氮物質(zhì)形態(tài)15-16
• 1.3.2 無機(jī)氯胺研究進(jìn)展16
• 1.3.3 有機(jī)氯胺的研究進(jìn)展16-17
• 1.4 N-亞硝基二甲胺(NDMA)副產(chǎn)物的形成及研究進(jìn)展17-20
• 1.4.1 NDMA的性質(zhì)及發(fā)現(xiàn)17-18
• 1.4.2 NDMA前驅(qū)物的研究進(jìn)展18-19
• 1.4.3 以DMA為前驅(qū)物的NDMA研究進(jìn)展19
• 1.4.4 以PDMDAAC為前驅(qū)物的NDMA研究進(jìn)展19-20
• 1.5 選題意義及研究內(nèi)容20-22
• 1.5.1 選題意義20-21
• 1.5.2 研究內(nèi)容21-22
• 2 微污染原水加氯處理?xiàng)l件下氯胺生成特性及動力學(xué)研究22-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑22-23
• 2.2 檢測方法23-24
• 2.2.1 氨氮的測定23
• 2.2.2 有效氯的測定23-24
• 2.2.3 氯胺的測定24
• 2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法24-25
• 2.4 結(jié)果與討論25-34
• 2.4.1 反應(yīng)時間對氯胺生成的影響25-27
• 2.4.2 氯氮比對氯胺生成的影響27-30
• 2.4.3 溫度對氯胺生成的影響30
• 2.4.4 pH值對氯胺生成的影響30-32
• 2.4.5 氯胺生成動力學(xué)研究32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 DMA與一氯胺生成NDMA的特性及動力學(xué)研究35-50
• 3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑35-36
• 3.2 溶液的配制36
• 3.2.1 一氯胺溶液的配制36
• 3.2.2 反應(yīng)終止劑亞硫酸鈉溶液的配制36
• 3.3 檢測方法36-38
• 3.3.1 無機(jī)一氯胺的測定36-37
• 3.3.2 二甲胺的測定37
• 3.3.3 NDMA的測定37-38
• 3.4 實(shí)驗(yàn)方法38
• 3.5 結(jié)果與討論38-49
• 3.5.1 NDMA外標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立38-39
• 3.5.2 反應(yīng)時間對NDMA生成的影響39-40
• 3.5.3 一氯胺濃度對NDMA生成的影響40
• 3.5.4 DMA濃度對NDMA生成的影響40-41
• 3.5.5 pH值對NDMA生成的影響41-42
• 3.5.6 溫度對NDMA生成的影響42-43
• 3.5.7 反應(yīng)過程DMA的衰減動力學(xué)探討43-45
• 3.5.8 反應(yīng)過程一氯胺的衰減動力學(xué)探討45-47
• 3.5.9 NDMA生成反應(yīng)動力學(xué)探討47-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 4 無機(jī)鹽/PDMDAAC為前質(zhì)NDMA生成規(guī)律初探50-58
• 4.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑50-51
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分51-52
• 4.2.1 樣品前處理方法51-52
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法52
• 4.3 結(jié)果與討論52-56
• 4.3.1 反應(yīng)時間對NDMA生成的影響52-53
• 4.3.2 混凝劑用量對NDMA生成的影響53-54
• 4.3.3 一氯胺濃度對NDMA生成的影響54
• 4.3.4 pH值對NDMA生成的影響54-55
• 4.3.5 溫度對NDMA生成的影響55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 5 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 結(jié)論58-59
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)59
• 5.3 展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-68
• 附錄68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 羅龍海;曾山珊;;微污染水源水的控制技術(shù)[J];廣州化工;2012年03期

2 李紅蘭;張克峰;王永磊;;臭氧在飲用水處理中的應(yīng)用[J];水資源保護(hù);2006年03期

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本文編號：1046513