發(fā)布時(shí)間：2018-04-03 11:19

  本文選題：再生水　切入點(diǎn)：消毒副產(chǎn)物前體物　出處：《江南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：市政污水作為一種潛在的水資源,具有水量穩(wěn)定、供給可靠等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于解決水資源的匱乏及水的供需矛盾有重大意義。消毒工藝是保證再生水生物安全性的重要環(huán)節(jié),但同時(shí)也伴隨著消毒副產(chǎn)物(DBPs)問題。本研究主要針對(duì)市政污水處理過程中各工藝沿程DBPs前體物進(jìn)行了分析和表征,研究前體物在不同處理工藝中的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律,并探究相應(yīng)氯化DBPs的生成與變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,采用分子量(MW)分離和親疏水性分離等手段對(duì)生物處理過程中DBPs前體物特性進(jìn)行了分析,考察生物處理過程中前體物的變化規(guī)律以及不同特性前體物與DBPs之間的相關(guān)關(guān)系。同時(shí),構(gòu)建臭氧(O_3)-陶瓷膜系統(tǒng)對(duì)二級(jí)出水進(jìn)行深度處理,考察陶瓷膜過濾、單獨(dú)O_3預(yù)氧化和O_3-陶瓷膜耦合工藝對(duì)DBPs的作用機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:(1)生活污水中DBPs前體物主要成分為腐殖質(zhì)和脂肪烴,以親水性組分(HPI)為主。生成的主要含碳消毒副產(chǎn)物(C-DBPs)為三鹵甲烷(THM)和鹵代乙酸(HAA),主要含氮消毒副產(chǎn)物(N-DBPs)為鹵乙腈(HAN)。一級(jí)處理(沉淀)基于疏水性組分(HPO)與水互斥的物理性能對(duì)疏水性腐殖質(zhì)有較好的去除效果。一級(jí)處理對(duì)腐殖質(zhì)的去除會(huì)導(dǎo)致該過程出水的含碳消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)(C-DBPFP)降低,而含氮消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)(N-DBPFP)會(huì)由于DON/DOC的升高而略有增加。二級(jí)處理(生物處理)對(duì)腐殖質(zhì)和脂類均有較好的去除效果,但會(huì)產(chǎn)生大量疏水性的溶解性微生物產(chǎn)物(SMP)。二級(jí)處理中SMP的累積導(dǎo)致了該過程出水的C-DBPFP和N-DBPFP均呈現(xiàn)大幅增加,分別增加了32.66%和68.66%。深度處理(濾布濾池)能截留部分腐殖質(zhì)和疏水性的SMP。深度處理對(duì)SMP的截留作用會(huì)導(dǎo)致出水C-DBPFP和N-DBPFP的降低。(2)針對(duì)生物處理過程中前體物及DBPs變化情況進(jìn)行深入研究,結(jié)果表明生物處理不僅能有效去除DOC和DTN,還會(huì)影響溶解性有機(jī)物(DOM)的MW分布及親疏水性分布。缺氧池和好氧池會(huì)產(chǎn)生大量SMP,從而使缺氧池和好氧池中DOM表現(xiàn)為低MW、疏水性的特性。生物處理過程中DOM在100 kDa和5 kDa段產(chǎn)生的C-DBPFP最高。N-DBPFP隨著MW的增加而減少。對(duì)于不同親疏水性組分,HPO是生成C-DBPFP和N-DBPFP的主要前體物。(3)構(gòu)建O_3-陶瓷膜系統(tǒng),分別考察陶瓷膜過濾、O_3預(yù)氧化、O_3-陶瓷膜耦合工藝處理二級(jí)出水過程中對(duì)DBPs的作用機(jī)制。結(jié)果表明,小孔徑(0.1μm和0.05μm)陶瓷膜對(duì)C-DBP和N-DBP前體物去除效果較好,0.1μm和0.05μm陶瓷膜對(duì)C-DBP和N-DBP前體物去除率分別為61.85%、68.10%和53.59%、58.85%。但小孔徑陶瓷膜極易形成膜污染。5 mg/L O_3對(duì)C-DBP和N-DBP前體物去除率僅為36.74%和28.86%。O_3-陶瓷膜耦合工藝可有效緩解膜污染問題(相對(duì)于單獨(dú)陶瓷膜過濾)并提高對(duì)C-DBP和N-DBP前體物的去除率(相對(duì)于單獨(dú)O_3預(yù)氧化)。當(dāng)O_3投加量為5 mg/L時(shí),運(yùn)行6h后,0.05μm和0.1μm陶瓷膜TMP分別為21.5 kPa和15 kPa,陶瓷膜使用壽命延長了近1倍;此時(shí)0.05μm和0.1μm陶瓷膜對(duì)二級(jí)出水C-DBP前體物去除率分別為59.20%和53.25%,對(duì)N-DBP前體物去除率分別為43.50%和41.45%。
[Abstract]:The results are as follows : ( 1 ) The formation potential ( C - DBPs ) of carbon - containing disinfection by - product ( N - DBPs ) in the process of biological treatment is mainly composed of humic substances and aliphatic hydrocarbons . The main research results are as follows : ( 1 ) The formation potential ( C - DBPs ) of carbon - containing disinfection by - products ( N - DBPs ) in the process of biological treatment is increased slightly . The results showed that the removal rates of C - DBP and N - DBP precursors were 61.85 % , 68.10 % and 53.59 % , 58.85 % respectively .

【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1704982