本研究針對給水源水中消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物的去除這一熱點,考察了高Al13/Al30含量聚合氯化鋁和無機(jī)復(fù)合型聚硫氯化鋁兩類高分子鋁鹽混凝劑優(yōu)化混凝去除水中主要消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物—腐殖酸的特性,并對其作用機(jī)理進(jìn)行探討。文章首先對消毒副產(chǎn)物的危害和控制技術(shù)、混凝和優(yōu)化混凝應(yīng)用基礎(chǔ)以及高分子鋁鹽混凝劑的開發(fā)利用、形態(tài)表征、發(fā)展方向等進(jìn)行了綜述性研究。對混凝去除的目標(biāo)物質(zhì)—腐殖酸以及實驗室配制的腐殖酸模擬水樣的相關(guān)特性進(jìn)行了表征,為水中腐殖酸的混凝去除研究打下基礎(chǔ)。在實驗室制備了總鋁濃度為0.2mol/L,堿化度（B=[OH-]／[Al3+]）分別為1.2、1.8和2.4,分別以Al13和Al30為主要鋁水解形態(tài)的聚合氯化鋁十三（PAC-Al13）和聚合氯化鋁三十（PAC-Al30）混凝劑。并通過在聚合鋁鹽的制備過程中引入一定量S042-離子,制備得到總鋁濃度為0.2mol/L,堿化度為2.0,硫酸根投加比（S=[SO42-]／[Al3+]）分別為0.00、0.02、0.06以及0.10的聚硫氯化鋁（PACS）和高聚聚硫氯化鋁（HPACS）昆凝劑,用于水中腐殖酸的混凝去除。采用燒杯混凝沉淀實驗方法,... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
    1.1 消毒副產(chǎn)物的危害和控制技術(shù)
        1.1.1 消毒副產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn)和種類
        1.1.2 消毒副產(chǎn)物形成機(jī)理
        1.1.3 消毒副產(chǎn)物的危害
        1.1.4 消毒副產(chǎn)物的限定標(biāo)準(zhǔn)
        1.1.5 消毒副產(chǎn)物污染現(xiàn)狀
        1.1.6 消毒副產(chǎn)物控制技術(shù)
    1.2 混凝及優(yōu)化混凝應(yīng)用基礎(chǔ)
        1.2.1 混凝基本理論
        1.2.2 優(yōu)化混凝概論
    1.3 高分子鋁鹽混凝劑的開發(fā)、利用及形態(tài)表征
        1.3.1 高分子鋁鹽混凝劑的開發(fā)和利用
        1.3.2 高分子鋁鹽混凝劑的水解形態(tài)
        1.3.3 高分子鋁鹽混凝劑的表征方法
        1.3.4 高分子鋁鹽混凝劑的發(fā)展方向
    1.4 選題目的及意義、研究內(nèi)容及思路、論文結(jié)構(gòu)
        1.4.1 選題目的及意義
        1.4.2 研究內(nèi)容及思路
        1.4.3 論文結(jié)構(gòu)
第2章 腐殖酸及腐殖酸模擬水樣特性表征
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑與設(shè)備
        2.2.2 模擬水樣配制
        2.2.3 分析與檢測方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 腐殖酸的紅外光譜分析
        2.3.2 腐殖酸的熱重-差熱分析
        2.3.3 水樣中腐殖酸溶膠顆粒粒徑分布
        2.3.4 水樣中腐殖酸顆粒電位分布
        2.3.5 腐殖酸水樣的紫外檢測
    2.4 本章小結(jié)
第3章 PAC-Al_(13)混凝劑的制備及其混凝特性研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑與設(shè)備
        3.2.2 PAC-Al_(13)的制備
        3.2.3 混凝實驗
        3.2.4 分析與檢測方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 初始pH對腐殖酸去除效果的影響
        3.3.2 初始pH對混凝出水殘留鋁濃度的影響
        3.3.3 PAC-Al_(13)投量對腐殖酸去除效果影響
        3.3.4 PAC-Al_(13)投量對混凝出水殘留鋁濃度的影響
        3.3.5 AlCl_3和PAC-Al_(13)投量對膠體電荷的影響
        3.3.6 絮體生長動力學(xué)和絮體尺寸分布研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 PAC-Al_(30)混凝劑的制備及其混凝特性研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑與設(shè)備
        4.2.2 PAC-Al_(30)的制備
        4.2.3 混凝實驗
        4.2.4 分析與檢測方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 初始pH對PAC-Al_(30)混凝效果影響
        4.3.2 PAC-Al_(30)投量對混凝效果影響
        4.3.3 PAC-Al_(30)投量對膠體電荷的影響
        4.3.4 PAC-Al_(30)混凝絮體生長動力學(xué)和尺寸分布
        4.3.5 Ca~(2+)對混凝去除腐殖酸效果影響
        4.3.6 高嶺土對混凝去除腐殖酸效果影響
        4.3.7 Ca~(2+)和高嶺土對混凝出水殘留鋁濃度影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 聚合氯化鋁特性及其混凝機(jī)理探討
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 檢測樣品的制備
        5.2.2 分析與檢測方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 AlCl_3、PAC-Al_(13)和PAC-Al_(30)混凝特性比較
        5.3.2 AlCl_3和PAC混凝劑的結(jié)晶形貌分析
        5.3.3 AlCl_3和PAC混凝劑的SEM圖像分析
        5.3.4 AlCl_3和PAC混凝劑的XRD圖譜分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 PACS混凝劑的制備及其混凝特性研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗試劑與設(shè)備
        6.2.2 PACS的制備
        6.2.3 混凝實驗
        6.2.4 分析與檢測方法
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 初始pH對PACS混凝去除腐殖酸效果影響
        6.3.2 PACS投量對混凝效果影響
        6.3.3 PACS投量對膠體電荷影響
        6.3.4 Ca~(2+)對PACS混凝去除腐殖酸的影響
        6.3.5 高嶺土對PACS混凝去除腐殖酸的影響
        6.3.6 陳化時間對PACS混凝去除腐殖酸的影響
    6.4 本章小結(jié)
第7章 HPACS混凝劑的制備及其混凝特性研究
    7.1 引言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 實驗試劑與設(shè)備
        7.2.2 HPACS的制備
        7.2.3 混凝實驗
        7.2.4 分析與檢測方法
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 初始pH對HPACS混凝去除腐殖酸效果影響
        7.3.2 HPACS投量對混凝效果影響
        7.3.3 HPACS投量對膠體電荷影響
        7.3.4 Ca~(2+)對HPACS混凝去除腐殖酸的影響
        7.3.5 高嶺土對HPACS混凝去除腐殖酸的影響
        7.3.6 陳化時間對HPACS混凝去除腐殖酸的影響
    7.4 本章小結(jié)
第8章 聚硫氯化鋁混凝劑特性及其混凝機(jī)理探討
    8.1 引言
    8.2 實驗部分
        8.2.1 實驗試劑
        8.2.2 檢測樣品的制備
        8.2.3 分析方法
    8.3 結(jié)果與討論
        8.3.1 PACS和HPACS的混凝特性比較
        8.3.2 混凝劑的Al-Ferron逐時絡(luò)合比色形態(tài)分析
        8.3.3 混凝劑的激光散射粒徑分析
        8.3.4 混凝劑的密度
        8.3.5 混凝劑的吸濕特性
        8.3.6 混凝劑的傅立葉變換紅外光譜分析
    8.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄B 攻讀學(xué)位期間參與的研究項目
附錄C 攻讀學(xué)位期間申請的國家發(fā)明專利



本文編號：3198980