發(fā)布時(shí)間：2020-05-01 01:54

【摘要】：最近,新興污染物逐漸成為環(huán)境研究的焦點(diǎn)。藥品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品(Pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)是新興污染物最重要的組分之一,由于過量使用和不完全代謝導(dǎo)致大量PPCPs被排放到水環(huán)境中。某些PPCPs會(huì)對人類、野生生物和水生生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成長期威脅。傳統(tǒng)的水處理廠通常無法有效去除PPCPs,并且在世界各地的廢水、海水、地表水和飲用水中均檢測到PPCPs的存在。在天然水體中有兩種物質(zhì)廣泛存在,一種是天然有機(jī)物,另一種是無機(jī)濁度物質(zhì),天然有機(jī)物和無機(jī)濁度物質(zhì)可以影響水環(huán)境中各種有機(jī)化合物的環(huán)境分布。本文采用混凝、磁性離子交換(Magnetic ion exchange resin,MIEX)樹脂、超濾及其組合工藝對復(fù)合微污染水體進(jìn)行處理,采用多種表征方法,探討了對污染物的處理效果及反應(yīng)機(jī)理。具體研究內(nèi)容如下:水環(huán)境中的天然有機(jī)物(Natural organic matter,NOM)可以和有機(jī)化合物相互作用,這可能在水處理過程中強(qiáng)烈影響有機(jī)化合物的分布和轉(zhuǎn)化。該研究的重點(diǎn)是通過在單組分和雙組分系統(tǒng)中使用強(qiáng)化混凝和MIEX樹脂吸附去除NOM(腐殖酸,Humic acid,HA)和合成有機(jī)物質(zhì)(布洛芬,Ibuprofen,IBP)。使用了兩種混凝劑,即傳統(tǒng)的硫酸鋁(Aluminum sulfate,AS)混凝劑和實(shí)驗(yàn)室制備的聚合氯化鋁(Polyaluminum chloride,PAC1)混凝劑。在單組分和雙組分體系中研究了有機(jī)物在去除過程中的電荷性質(zhì)、粒度分布和分形維數(shù)(D_f),以探索混凝劑、MIEX樹脂和有機(jī)物之間相互作用的行為和機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鋁鹽混凝劑可以在單一和IBP-HA復(fù)合體系中去除超過80%的HA,并且HA的存在可以顯著提高IBP去除率。在單組分體系中,混凝期間形成的絮體比在相同混凝條件下雙組分體系中形成的絮體大,但是較為松散。在單組分體系中,當(dāng)樹脂用量為20.0 mL/L,接觸時(shí)間為60 min時(shí),MIEX樹脂吸附對IBP和HA的最大去除率分別為65%和72%。相同條件下在雙組分體系中,對IBP和HA的去除率分別提高到68%和98%。還可以發(fā)現(xiàn)IBP和MIEX樹脂之間的反應(yīng)速率比HA和MIEX樹脂之間的反應(yīng)速率快。研究了濁度對MIEX樹脂-超濾(Ultrafiltration,UF)組合工藝去除有機(jī)微污染物(卡馬西平,Carbamazepine,CBZ)的影響。通過掃描電子顯微鏡、高效液相色譜、Zeta電位和粒度分布分析研究了MIEX/UF工藝的去除行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在最佳劑量和接觸時(shí)間下,MIEX樹脂在不同濁度的水樣中可以去除64-74%的CBZ,在濁度為20±1.1 NTU的水樣中CBZ去除率最小為64%,濁度為60±1.0 NTU時(shí)產(chǎn)生最大去除率為74%。UF實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,UF不能有效去除CBZ,但是,UF比MIEX樹脂更適合去除濁度。在單獨(dú)的UF系統(tǒng)中,當(dāng)濁度為20±1.1 NTU時(shí)在第一個(gè)過濾循環(huán)中導(dǎo)致通量降低60%,而在濁度為1.0±0.1 NTU、40±1.0 NTU和60±1.0 NTU時(shí)水通量分別降低48%、52%和45%。對于不同濁度的水樣,通過MIEX樹脂預(yù)處理后膜污染明顯減輕,同時(shí)也提高了對CBZ/濁度的去除效率。反洗后使用UF膜四次以研究膜的可重復(fù)使用性。MIEX樹脂與UF相結(jié)合的一體化工藝可以顯著提高膜的再利用性,并且還可以防止樹脂引起的二次污染。采用混凝、MIEX樹脂吸附和超濾去除單組分和雙組分體系中的水楊酸(Salicylic acid,SA)、腐殖酸(HA)和濁度顆粒。在單組分體系中,混凝雖然可以有效去除HA,但在去除SA方面是不可取的。相反,由于其優(yōu)異的吸附性能和尺寸排阻效果,導(dǎo)致MIEX樹脂在吸附過程中對SA實(shí)現(xiàn)了高的去除效果。在雙組分系統(tǒng)中,觀察到SA和HA去除率有不同程度的降低。對于MIEX樹脂吸附實(shí)驗(yàn),部分吸附位點(diǎn)被HA占據(jù),從而導(dǎo)致SA去除效率降低,但對HA去除效率影響不大。此外,MIEX樹脂和混凝的組合工藝可以顯著提高有機(jī)物的去除率。UF實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,UF對SA的去除效率比MIEX樹脂的去除效果差但是比混凝的效果好。但是,UF比MIEX樹脂更適合去除濁度。MIEX樹脂-UF組合工藝可以防止因?yàn)闃渲扑槎鸬亩挝廴尽?br>【圖文】：

離子交換樹脂（MIEX）組合工藝對微污染有機(jī)物的去除效果及機(jī)制研究脂-超濾組合工藝能耗相對較低的情況下有效地去除微生物和微粒，因此為重要選擇工藝。膜污染是制約超濾膜發(fā)展的主要因素，，降低，能耗增大。對待處理的水樣進(jìn)行預(yù)處理，可以有效的實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目標(biāo)：（1）消除膠體顆粒的滲透或有機(jī)物進(jìn)入膜特征，從而降低其沉積在膜表面和孔內(nèi)的可能性。

隨后確定總 Al 濃度。滴定法符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)。兩種鋁鹽混凝劑中 Al 形態(tài)布如表 2.1 所示�？梢园l(fā)現(xiàn)混凝劑 AS 主要是由單體物質(zhì)-Ala組成。在混凝劑 PACl 中Alb的含量大于 Ala和 Alc。表 2.3 在不同的鋁鹽混凝劑中 Al 形態(tài)分布Method Coagulants Ala(%) Alb(%) Alc(%)27Al NMR AS 99.29 0.41 0.30PACl 16.50 48.13 35.37Al-Ferron AS 99.31 0.39 0.30PACl 16.37 47.86 35.772.5 MIEX 樹脂
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X703

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭釗;陳澤軍;操家順;;不同超濾組合工藝用于印染廢水反滲透前的預(yù)處理研究[J];環(huán)境污染與防治;2016年05期

2 張彬彬;李艷菊;王開春;李學(xué)字;;厭氧折流板反應(yīng)器—生物接觸氧化組合工藝處理生活污水研究[J];環(huán)境污染與防治;2012年08期

3 桂雙林;王順發(fā);吳永明;熊繼海;;生物濾塔-人工濕地組合工藝對農(nóng)村生活污水凈化效果研究[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2011年10期

4 施東文;謝曙光;汪蕊;韓海燕;劉春霞;奚旦立;;組合工藝對水源水中有機(jī)物的去除研究[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年04期

5 王月霞;RHDS-FCC組合工藝[J];煉油設(shè)計(jì);2001年02期

6 王放銀;;飼料廠組合工藝設(shè)計(jì)嘗試[J];飼料工業(yè);1989年06期

7 張武剛;;城鎮(zhèn)污水生態(tài)組合工藝特征與應(yīng)用案例分析[J];廣州化工;2018年03期

8 樊迪;蘇航;賀成;;仿生組合工藝對污水廠尾水深度凈化效果的中試研究[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2016年01期

9 邱斌;王紹溫;孫德智;;2種組合工藝處理靛藍(lán)廢水的中試實(shí)驗(yàn)研究[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2012年10期

10 周國維;;兩種組合工藝處理滲濾液的對比研究[J];廣西城鎮(zhèn)建設(shè);2008年08期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李剛;;生物轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)及組合工藝在污水中的應(yīng)用研究[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集（中卷）[C];2006年

2 翟建文;;難處理廢水特種膜組合工藝方案[A];2013年全國冶金節(jié)水與廢水利用技術(shù)研討會(huì)文集[C];2013年

3 張選軍;張亞雷;周雪飛;馬秀娟;趙建夫;;低能耗組合工藝處理小城鎮(zhèn)污水的中試研究[A];2006年中國可持續(xù)發(fā)展論壇——中國可持續(xù)發(fā)展研究會(huì)2006學(xué)術(shù)年會(huì)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)創(chuàng)新與科技應(yīng)用專輯[C];2006年

4 裴廷權(quán);梅峰;汪歡;杜蘭;張松濤;;溫度對新型組合工藝處理生活污水的影響研究[A];2015年中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第二卷）[C];2015年

5 劉偉杰;袁紅莉;楊金水;;組合工藝處理高COD生物質(zhì)廢水[A];第十次全國環(huán)境微生物學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2007年

6 唐凱峰;郭淑琴;姜U

本文編號(hào)：2646423