Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除水中阿特拉津的效能
發(fā)布時間:2021-05-15 14:42
阿特拉津是一種水中新興污染物,其作為除草劑被廣泛施于農田,森林等,但它在水中的溶解性使得其很容易遷移到地表和地下水中,造成水環(huán)境污染。難降解、結構穩(wěn)定的阿特拉津一旦引入水環(huán)境便會持續(xù)存在,危及生物繁殖及人體健康。如何有效去除水體中的微污染物質阿特拉津是水研究中的重要課題。高級氧化技術對去除水體中的微污染物質阿特拉津具有顯著作用,比如基于硫酸根自由基(SO4·-)的過硫酸鹽氧化體系以及三價錳(Mn(Ⅲ))氧化體系。但是,天然水體中的天然有機物、陰離子等可能會抑制氧化體系的降解效能,本研究將基于Mn(Ⅲ)的高級氧化技術與重力驅動超濾膜聯(lián)用進一步提升水中阿特拉津去除效能。重力驅動膜技術具有能耗低、膜污染小、運行穩(wěn)定以及維護成本低等優(yōu)勢,并且超濾系統(tǒng)在較低的水頭驅動下對腐殖酸物質的截留率更佳。本文重點研究了Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除水中阿特拉津的效能,以及該過程中腐殖酸對強化效能的關鍵性作用,并用過硫酸氫鉀-鈷(II)(PMS-Co(II))氧化體系作為對照組。對于給定的腐殖酸濃度條件下,預氧化—超濾聯(lián)用工藝對阿特拉津的去除均優(yōu)于兩種工藝...
【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)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及目的
1.1.1 阿特拉津的危害
1.1.2 阿特拉津的處理技術研究現(xiàn)狀
1.1.3 重力驅動超濾膜系統(tǒng)的發(fā)展
1.1.4 課題研究的目的
1.2 超濾及其組合工藝在水處理中的應用
1.2.1 混凝—超濾聯(lián)用工藝
1.2.2 吸附—超濾聯(lián)用工藝
1.2.3 高級氧化—超濾聯(lián)用工藝
1.3 基于Mn(Ⅲ)的高級氧化技術處理微污染物水研究現(xiàn)狀
1.4 基于硫酸根自由基的高級氧化技術處理微污染物水研究現(xiàn)狀
1.5 課題研究內容
1.5.1 課題研究思路
1.5.2 主要研究內容
1.5.3 實驗技術路線
第2章 實驗及分析方法
2.1 實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器和設備
2.2 實驗裝置與內容
2.2.1 重力驅動膜系統(tǒng)設計
2.2.2 預氧化實驗設計與操作
2.3 水質分析方法
2.3.1 TOC的測定
2.3.2 Zeta電位與顆粒粒度的測定
2.3.3 高效液相色譜法(HPLC)
2.3.4 熒光光譜分析
2.4 膜表征手段與分析方法
2.4.1 掃描電子顯微鏡
2.4.2 原子力顯微鏡
2.4.3 傅里葉紅外光譜(FTIR)
2.4.4 接觸角(Contact Angle)
2.5 XDLVO理論與界面自由能
第3章 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除阿特拉津的效能分析
3.1 引言
3.2 單獨Mn(Ⅲ)預氧化、重力驅動超濾膜去除阿特拉津效能
3.2.1 Mn(Ⅲ)氧化除阿特拉津效能
3.2.2 重力驅動超濾系統(tǒng)除阿特拉津效能
3.3 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除阿特拉津的效能
3.4 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動MnO_2 沉積層超濾膜去除阿特拉津效能
3.4.1 MnO_2 沉積層超濾膜的制備
3.4.2 阿特拉津、腐殖酸以及納米二氧化錳的Zeta電位分析
3.4.3 pH值對重力驅動MnO_2 沉積層超濾膜去除阿特拉津的影響
3.4.4 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動MnO_2 沉積層超濾膜去除阿特拉津及膜污染減緩效能
3.5 本章小結
第4章 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除阿特拉津過程中腐植酸的作用解析
4.1 引言
4.2 Mn(Ⅲ)預氧化對腐殖酸分子特征的影響
4.2.1 對腐殖酸分子在膜面形成污染層的影響
4.2.2 對腐殖酸分子表面官能團的影響
4.2.3 對腐殖酸分子分子量分布的影響
4.3 腐植酸在Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除阿特拉津過程中的影響機制
4.4 本章小結
第5章 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除阿特拉津過程中的膜污染減緩情況及機制
5.1 引言
5.2 重力驅動超濾膜的水通量變化情況
5.3 重力驅動超濾膜污染分析
5.3.1 原子力顯微鏡分析
5.3.2 膜阻力分析
5.3.3 腐殖酸與膜表面相互作用能分析
5.4 預氧化后含腐殖酸水水質變化
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]三價錳的性質、產生及環(huán)境意義[J]. 饒丹丹,孫波,喬俊蓮,關小紅. 化學進展. 2017(09)
[2]納濾膜污染機理、表征及控制[J]. 郭馭,王小(亻毛). 給水排水. 2017(09)
[3]光催化降解阿特拉津的研究進展[J]. 臧慧敏,武世奎,陳朝軍,王美玲,胡密霞. 工業(yè)催化. 2015(12)
[4]北江水源水混凝—沉淀—超濾工藝低通量中試研究[J]. 杜星,梁恒,葉挺進,陳杰,林顯增,黃禹坤,羅旺興,李圭白. 給水排水. 2014(06)
[5]XDLVO理論解析不同離子條件下海藻酸鈉微濾膜污染[J]. 趙應許,縱瑞強,高欣玉,謝慧君,殷永泉,梁爽. 環(huán)境科學. 2014(04)
[6]超濾膜及其組合工藝在飲用水處理中的應用[J]. 付宛宜,吳啟龍,張錫輝,葉挺進,黃明珠,羅旺興. 中國給水排水. 2013(22)
[7]混凝/超濾工藝處理北江原水的低通量運行[J]. 杜星,梁恒,吳曉波,葉挺進,陳杰,林顯增,黃禹坤,李圭白. 中國給水排水. 2013(09)
[8]幾種吸附劑對阿特拉津的吸附及其Zeta電位特性研究[J]. 尹敏敏,項艷,司友斌,陳濤. 土壤. 2012(01)
[9]高錳酸鉀預氧化對有機物構型與超濾膜污染的影響[J]. 陳衛(wèi),袁哲,徐林,紀洪杰,陶輝,陳亮. 中南大學學報(自然科學版). 2012(01)
[10]在線混凝/超濾工藝處理低溫、低濁源水的研究[J]. 陶潤先,陳立,劉景艷,郭興芳,李偉. 中國給水排水. 2011(09)
博士論文
[1]粉末活性炭和超濾膜組合工藝深度處理上海水源水研究[D]. 范茂軍.同濟大學 2006
碩士論文
[1]Co/PMS體系降解染料廢水[D]. 劉貝貝.河南科技大學 2018
[2]重力驅動膜處理含藻水的效能與機理[D]. 賈寶輝.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]硫酸根自由基高級氧化技術去除四溴雙酚A的研究[D]. 金浩.南京農業(yè)大學 2016
[4]堿活化過一硫酸鹽及其在處理染料廢水中的應用研究[D]. 相青青.中南民族大學 2012
[5]超濾在飲用水凈化和城市污水深度處理中的應用研究[D]. 石柳青.清華大學 2011
本文編號:3187819
【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)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及目的
1.1.1 阿特拉津的危害
1.1.2 阿特拉津的處理技術研究現(xiàn)狀
1.1.3 重力驅動超濾膜系統(tǒng)的發(fā)展
1.1.4 課題研究的目的
1.2 超濾及其組合工藝在水處理中的應用
1.2.1 混凝—超濾聯(lián)用工藝
1.2.2 吸附—超濾聯(lián)用工藝
1.2.3 高級氧化—超濾聯(lián)用工藝
1.3 基于Mn(Ⅲ)的高級氧化技術處理微污染物水研究現(xiàn)狀
1.4 基于硫酸根自由基的高級氧化技術處理微污染物水研究現(xiàn)狀
1.5 課題研究內容
1.5.1 課題研究思路
1.5.2 主要研究內容
1.5.3 實驗技術路線
第2章 實驗及分析方法
2.1 實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器和設備
2.2 實驗裝置與內容
2.2.1 重力驅動膜系統(tǒng)設計
2.2.2 預氧化實驗設計與操作
2.3 水質分析方法
2.3.1 TOC的測定
2.3.2 Zeta電位與顆粒粒度的測定
2.3.3 高效液相色譜法(HPLC)
2.3.4 熒光光譜分析
2.4 膜表征手段與分析方法
2.4.1 掃描電子顯微鏡
2.4.2 原子力顯微鏡
2.4.3 傅里葉紅外光譜(FTIR)
2.4.4 接觸角(Contact Angle)
2.5 XDLVO理論與界面自由能
第3章 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除阿特拉津的效能分析
3.1 引言
3.2 單獨Mn(Ⅲ)預氧化、重力驅動超濾膜去除阿特拉津效能
3.2.1 Mn(Ⅲ)氧化除阿特拉津效能
3.2.2 重力驅動超濾系統(tǒng)除阿特拉津效能
3.3 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除阿特拉津的效能
3.4 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動MnO_2 沉積層超濾膜去除阿特拉津效能
3.4.1 MnO_2 沉積層超濾膜的制備
3.4.2 阿特拉津、腐殖酸以及納米二氧化錳的Zeta電位分析
3.4.3 pH值對重力驅動MnO_2 沉積層超濾膜去除阿特拉津的影響
3.4.4 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動MnO_2 沉積層超濾膜去除阿特拉津及膜污染減緩效能
3.5 本章小結
第4章 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除阿特拉津過程中腐植酸的作用解析
4.1 引言
4.2 Mn(Ⅲ)預氧化對腐殖酸分子特征的影響
4.2.1 對腐殖酸分子在膜面形成污染層的影響
4.2.2 對腐殖酸分子表面官能團的影響
4.2.3 對腐殖酸分子分子量分布的影響
4.3 腐植酸在Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除阿特拉津過程中的影響機制
4.4 本章小結
第5章 Mn(Ⅲ)預氧化強化重力驅動超濾膜去除阿特拉津過程中的膜污染減緩情況及機制
5.1 引言
5.2 重力驅動超濾膜的水通量變化情況
5.3 重力驅動超濾膜污染分析
5.3.1 原子力顯微鏡分析
5.3.2 膜阻力分析
5.3.3 腐殖酸與膜表面相互作用能分析
5.4 預氧化后含腐殖酸水水質變化
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]三價錳的性質、產生及環(huán)境意義[J]. 饒丹丹,孫波,喬俊蓮,關小紅. 化學進展. 2017(09)
[2]納濾膜污染機理、表征及控制[J]. 郭馭,王小(亻毛). 給水排水. 2017(09)
[3]光催化降解阿特拉津的研究進展[J]. 臧慧敏,武世奎,陳朝軍,王美玲,胡密霞. 工業(yè)催化. 2015(12)
[4]北江水源水混凝—沉淀—超濾工藝低通量中試研究[J]. 杜星,梁恒,葉挺進,陳杰,林顯增,黃禹坤,羅旺興,李圭白. 給水排水. 2014(06)
[5]XDLVO理論解析不同離子條件下海藻酸鈉微濾膜污染[J]. 趙應許,縱瑞強,高欣玉,謝慧君,殷永泉,梁爽. 環(huán)境科學. 2014(04)
[6]超濾膜及其組合工藝在飲用水處理中的應用[J]. 付宛宜,吳啟龍,張錫輝,葉挺進,黃明珠,羅旺興. 中國給水排水. 2013(22)
[7]混凝/超濾工藝處理北江原水的低通量運行[J]. 杜星,梁恒,吳曉波,葉挺進,陳杰,林顯增,黃禹坤,李圭白. 中國給水排水. 2013(09)
[8]幾種吸附劑對阿特拉津的吸附及其Zeta電位特性研究[J]. 尹敏敏,項艷,司友斌,陳濤. 土壤. 2012(01)
[9]高錳酸鉀預氧化對有機物構型與超濾膜污染的影響[J]. 陳衛(wèi),袁哲,徐林,紀洪杰,陶輝,陳亮. 中南大學學報(自然科學版). 2012(01)
[10]在線混凝/超濾工藝處理低溫、低濁源水的研究[J]. 陶潤先,陳立,劉景艷,郭興芳,李偉. 中國給水排水. 2011(09)
博士論文
[1]粉末活性炭和超濾膜組合工藝深度處理上海水源水研究[D]. 范茂軍.同濟大學 2006
碩士論文
[1]Co/PMS體系降解染料廢水[D]. 劉貝貝.河南科技大學 2018
[2]重力驅動膜處理含藻水的效能與機理[D]. 賈寶輝.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]硫酸根自由基高級氧化技術去除四溴雙酚A的研究[D]. 金浩.南京農業(yè)大學 2016
[4]堿活化過一硫酸鹽及其在處理染料廢水中的應用研究[D]. 相青青.中南民族大學 2012
[5]超濾在飲用水凈化和城市污水深度處理中的應用研究[D]. 石柳青.清華大學 2011
本文編號:3187819
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3187819.html
最近更新
教材專著