氯代酮/醛類消毒副產物的生成機理及其在常規(guī)凈水工藝中的生成潛能評估
發(fā)布時間:2022-12-09 23:08
消毒副產物(DBPs)是一類具有“致畸、致癌、致突變”作用的物質,對飲用水安全產生極大威脅。鹵代酮(HKs)和鹵代醛(HAs)作為新興消毒副產物,在飲用水中的含量僅次于三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸(HAAs)和鹵乙腈(HANs),其在自來水出廠水中的濃度均能達到μg·L-1級別,且在消毒體系中常被一同檢出,因此近年來受到廣泛關注。鹵代酮/醛類消毒副產物的形成及控制研究對飲用水安全保障具有重要意義。本文以兩類典型新興消毒副產物氯代酮(CKs)(二氯丙酮,1,1-DCP;三氯丙酮,1,1,1-TCP)和水合氯醛(CH)為研究對象,探究其在氯消毒體系中的生成機理并評估其在常規(guī)凈水工藝中的生成潛能。以常見的6大類共14種天然有機物為對象,研究了不同有機物在氯化消毒過程中的氯代酮/醛生成潛力。結果表明,富里酸、檸檬酸、蘋果酸、L-蘇氨酸和L-天冬酰胺具有較高的氯代酮/醛生成勢。有機物生成氯代酮/醛的過程主要包括2個階段:首先前驅物經氧化、脫羧等過程生成乙醛和丙酮,其次被逐步氯代生成氯代醛和氯代酮。實際水體的消毒實驗表明,氯代酮/醛的生成勢與水樣中有機物的濃度無必然聯(lián)系,但與...
【文章頁數】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 飲用水消毒技術
1.2 鹵代酮/醛類消毒副產物及其在飲用水中的存在現狀
1.2.1 鹵代酮/醛類消毒副產物的種類及危害
1.2.2 鹵代酮/醛類消毒副產物的分析方法
1.2.3 鹵代酮/醛類消毒副產物在飲用水中的檢出情況和限值
1.3 消毒副產物的形成研究
1.3.1 常見的消毒副產物前驅物
1.3.2 消毒副產物形成的影響因素研究
1.4 消毒副產物的控制方法
1.4.1 消毒副產物前驅物的控制
1.4.2 消毒工藝的優(yōu)化
1.4.3 消毒副產物的直接去除
1.5 研究目的與內容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內容
第二章 氯代酮/醛類消毒副產物的生成潛能及其前驅物的結構特征研究
2.1 引言
2.2 實驗材料與方法
2.2.1 化學試劑
2.2.2 主要儀器和設備
2.2.3 實驗設計與方案
2.2.4 分析測試方法
2.3 結果與討論
2.3.1 不同有機物在消毒過程中的氯代酮/醛生成量及比摩爾生成勢
2.3.2 三種消毒副產物的生成途徑分析
2.3.3 醇羥基和羰基官能團與氯代酮/醛類消毒副產物生成勢的關系
2.4 本章小結
第三章 氯代酮/醛類消毒副產物的影響因素研究
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.2.1 化學試劑
3.2.2 主要儀器和設備
3.2.3 實驗設計與方案
3.2.4 分析測試方法
3.3 結果與討論
3.3.1 加氯量對氯代酮/醛形成過程的影響
3.3.2 pH對氯代酮/醛形成過程的影響
3.3.3 溴離子對氯代酮/醛形成過程的影響
3.3.4 常見金屬離子對氯代酮/醛形成過程的影響
3.4 本章小節(jié)
第四章 氯代酮/醛類消毒副產物在常規(guī)凈水工藝中的生成潛能評估
4.1 引言
4.2 實驗材料與方法
4.2.1 化學試劑
4.2.2 主要儀器和設備
4.2.3 實驗設計與方案
4.2.4 分析測試方法
4.3 結果與討論
4.3.1 高錳酸鉀預氧化工藝對氯代酮/醛生成潛能的影響
4.3.2 臭氧預氧化工藝對氯代酮/醛生成潛能的影響
4.3.3 混凝沉淀工藝對氯代酮/醛生成潛能的影響
4.3.4 深度處理工藝對氯代酮/醛生成潛能的影響
4.3.5 常規(guī)凈水工藝對氯代酮/醛生成潛能影響的綜合評估
4.4 本章小節(jié)
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 存在的問題與展望
參考文獻
附錄
附錄1 第二章附圖
附錄2 第三章附圖
攻讀學位期間的學術活動及成果清單
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Impact of chlorine exposure time on disinfection byproduct formation in the presence of iopamidol and natural organic matter during chloramination[J]. Nana Osei B.Ackerson,Alexis H.Killinger,Hannah K.Liberatore,Thomas A.Ternes,Michael J.Plewa,Susan D.Richardson,Stephen E.Duirk. Journal of Environmental Sciences. 2019(04)
[2]次氯酸鈉消毒技術在自來水廠中的應用[J]. 王立彪. 給水排水. 2018(11)
[3]現階段反滲透膜研究進展[J]. 華懷玉. 環(huán)境與發(fā)展. 2018(06)
[4]固相微萃取法在環(huán)境監(jiān)測中的應用分析[J]. 王睿,劉霞. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2018(06)
[5]納濾膜分離技術處理飲用水研究進展[J]. 李新冬,代武川,袁佳彬,趙冰心,張明. 應用化工. 2018(08)
[6]南水北調引江原水不同預氧化方式中試對比研究[J]. 方自毅,張怡然,何鳳華,李晨,常華,董捷. 供水技術. 2018(03)
[7]氯、氯胺消毒下錢江源水源水消毒副產物形成特征研究[J]. 林佳佳,李籽橋,姚秋如,朱安生,陳吉,洪華嫦. 環(huán)境科學學報. 2018(08)
[8]巢湖水中溶解性有機物分子大小分布、親疏水性與消毒副產物的生成勢[J]. 陳銘,徐斌,王安琪,張帆. 凈水技術. 2018(03)
[9]Cu2+對富里酸(FA)形態(tài)結構與其三鹵甲烷生成能力的影響[J]. 劉立超,李靜,李征,吉慶華. 環(huán)境化學. 2018(02)
[10]活性炭對水中有機物去除的研究[J]. 王偉. 能源技術與管理. 2017(05)
博士論文
[1]β-羰基羧酸的脫羧烷基化反應[D]. 楊翠鳳.中國科學技術大學 2012
[2]氨基酸的氯化消毒副產物生成勢及途徑[D]. 李安.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[3]管道分質供水系統(tǒng)自動控制與遠程監(jiān)測技術[D]. 羅冬浦.中國科學院研究生院(廣州地球化學研究所) 2005
碩士論文
[1]水中水合氯醛穩(wěn)定性的影響因素及降解產物研究[D]. 馬圣存.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]負載型催化劑催化臭氧化降解水中水楊酸的研究[D]. 李越.山東農業(yè)大學 2014
[3]金屬離子對氯化消毒副產物生成的影響及機理研究[D]. 劉偉.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]環(huán)戊酮與醛的縮合反應性能研究[D]. 趙婧如.南京理工大學 2014
[5]受污染水庫源水三鹵甲烷及前驅物去除技術研究[D]. 周璇.吉林建筑工程學院 2009
[6]飲用水中消毒副產物的氯化特性及凈水工藝控制研究[D]. 王珂.山東大學 2008
[7]飲用水消毒技術工藝優(yōu)化研究[D]. 葉富守.廣東工業(yè)大學 2005
本文編號:3715554
【文章頁數】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 飲用水消毒技術
1.2 鹵代酮/醛類消毒副產物及其在飲用水中的存在現狀
1.2.1 鹵代酮/醛類消毒副產物的種類及危害
1.2.2 鹵代酮/醛類消毒副產物的分析方法
1.2.3 鹵代酮/醛類消毒副產物在飲用水中的檢出情況和限值
1.3 消毒副產物的形成研究
1.3.1 常見的消毒副產物前驅物
1.3.2 消毒副產物形成的影響因素研究
1.4 消毒副產物的控制方法
1.4.1 消毒副產物前驅物的控制
1.4.2 消毒工藝的優(yōu)化
1.4.3 消毒副產物的直接去除
1.5 研究目的與內容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內容
第二章 氯代酮/醛類消毒副產物的生成潛能及其前驅物的結構特征研究
2.1 引言
2.2 實驗材料與方法
2.2.1 化學試劑
2.2.2 主要儀器和設備
2.2.3 實驗設計與方案
2.2.4 分析測試方法
2.3 結果與討論
2.3.1 不同有機物在消毒過程中的氯代酮/醛生成量及比摩爾生成勢
2.3.2 三種消毒副產物的生成途徑分析
2.3.3 醇羥基和羰基官能團與氯代酮/醛類消毒副產物生成勢的關系
2.4 本章小結
第三章 氯代酮/醛類消毒副產物的影響因素研究
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.2.1 化學試劑
3.2.2 主要儀器和設備
3.2.3 實驗設計與方案
3.2.4 分析測試方法
3.3 結果與討論
3.3.1 加氯量對氯代酮/醛形成過程的影響
3.3.2 pH對氯代酮/醛形成過程的影響
3.3.3 溴離子對氯代酮/醛形成過程的影響
3.3.4 常見金屬離子對氯代酮/醛形成過程的影響
3.4 本章小節(jié)
第四章 氯代酮/醛類消毒副產物在常規(guī)凈水工藝中的生成潛能評估
4.1 引言
4.2 實驗材料與方法
4.2.1 化學試劑
4.2.2 主要儀器和設備
4.2.3 實驗設計與方案
4.2.4 分析測試方法
4.3 結果與討論
4.3.1 高錳酸鉀預氧化工藝對氯代酮/醛生成潛能的影響
4.3.2 臭氧預氧化工藝對氯代酮/醛生成潛能的影響
4.3.3 混凝沉淀工藝對氯代酮/醛生成潛能的影響
4.3.4 深度處理工藝對氯代酮/醛生成潛能的影響
4.3.5 常規(guī)凈水工藝對氯代酮/醛生成潛能影響的綜合評估
4.4 本章小節(jié)
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 存在的問題與展望
參考文獻
附錄
附錄1 第二章附圖
附錄2 第三章附圖
攻讀學位期間的學術活動及成果清單
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Impact of chlorine exposure time on disinfection byproduct formation in the presence of iopamidol and natural organic matter during chloramination[J]. Nana Osei B.Ackerson,Alexis H.Killinger,Hannah K.Liberatore,Thomas A.Ternes,Michael J.Plewa,Susan D.Richardson,Stephen E.Duirk. Journal of Environmental Sciences. 2019(04)
[2]次氯酸鈉消毒技術在自來水廠中的應用[J]. 王立彪. 給水排水. 2018(11)
[3]現階段反滲透膜研究進展[J]. 華懷玉. 環(huán)境與發(fā)展. 2018(06)
[4]固相微萃取法在環(huán)境監(jiān)測中的應用分析[J]. 王睿,劉霞. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2018(06)
[5]納濾膜分離技術處理飲用水研究進展[J]. 李新冬,代武川,袁佳彬,趙冰心,張明. 應用化工. 2018(08)
[6]南水北調引江原水不同預氧化方式中試對比研究[J]. 方自毅,張怡然,何鳳華,李晨,常華,董捷. 供水技術. 2018(03)
[7]氯、氯胺消毒下錢江源水源水消毒副產物形成特征研究[J]. 林佳佳,李籽橋,姚秋如,朱安生,陳吉,洪華嫦. 環(huán)境科學學報. 2018(08)
[8]巢湖水中溶解性有機物分子大小分布、親疏水性與消毒副產物的生成勢[J]. 陳銘,徐斌,王安琪,張帆. 凈水技術. 2018(03)
[9]Cu2+對富里酸(FA)形態(tài)結構與其三鹵甲烷生成能力的影響[J]. 劉立超,李靜,李征,吉慶華. 環(huán)境化學. 2018(02)
[10]活性炭對水中有機物去除的研究[J]. 王偉. 能源技術與管理. 2017(05)
博士論文
[1]β-羰基羧酸的脫羧烷基化反應[D]. 楊翠鳳.中國科學技術大學 2012
[2]氨基酸的氯化消毒副產物生成勢及途徑[D]. 李安.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[3]管道分質供水系統(tǒng)自動控制與遠程監(jiān)測技術[D]. 羅冬浦.中國科學院研究生院(廣州地球化學研究所) 2005
碩士論文
[1]水中水合氯醛穩(wěn)定性的影響因素及降解產物研究[D]. 馬圣存.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]負載型催化劑催化臭氧化降解水中水楊酸的研究[D]. 李越.山東農業(yè)大學 2014
[3]金屬離子對氯化消毒副產物生成的影響及機理研究[D]. 劉偉.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]環(huán)戊酮與醛的縮合反應性能研究[D]. 趙婧如.南京理工大學 2014
[5]受污染水庫源水三鹵甲烷及前驅物去除技術研究[D]. 周璇.吉林建筑工程學院 2009
[6]飲用水中消毒副產物的氯化特性及凈水工藝控制研究[D]. 王珂.山東大學 2008
[7]飲用水消毒技術工藝優(yōu)化研究[D]. 葉富守.廣東工業(yè)大學 2005
本文編號:3715554
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