太湖富營養(yǎng)化水體中典型污染物的臭氧氧化研究
發(fā)布時間:2021-05-24 04:17
地表水體日益受到各種有機物的污染,對水環(huán)境和人類健康構成了嚴重的威脅。在太湖流域,許多水體面臨富營養(yǎng)化的威脅,其中由藻類大量繁殖引起的水華和由此帶來的一系列水環(huán)境問題,給地表水水質和生態(tài)系統(tǒng)帶來了諸多影響。其中由水體生物大量死亡帶來的腐殖質、藻類代謝產(chǎn)生的異味物質和微囊藻毒素對水體的影響尤為明顯,而且常規(guī)的水處理工藝很難將這些物質去除或者存在去除效果差的問題。臭氧(O3)以及以產(chǎn)生自由基( ?O H)為基礎的高級氧化技術(AOP)能夠有效地去除水體中的這些有機污染物和對藻類進行殺滅。本文對降解和殺滅地表水體中的難降解有機物和藻細胞的高級氧化技術進行了深入研究,主要包括臭氧氧化降解腐殖酸(Humic acid)、滅活藻細胞、去除異味化合物和脫毒微囊藻毒素(Microcystins)的效能和機理,以及此過程中的條件優(yōu)化。設計開發(fā)以太陽能為主要能源的地表水處理設備,為富營養(yǎng)化水體的處理探索新的方法和工藝。研究結果表明:(1)臭氧氧化能夠有效地去除腐殖酸,提高水體的可生化性,它能使腐殖酸元素組成改變、官能團發(fā)生變化、改變其分子量分布,產(chǎn)生芳香族、醇酚、醛酮、酸酯等揮發(fā)性有機物。臭氧氧化腐殖酸的...
【文章來源】:江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 太湖流域水環(huán)境現(xiàn)狀以及湖泊治理研究進展
1.1.1 太湖流域的重要作用
1.1.2 太湖流域的水環(huán)境現(xiàn)狀
1.1.3 湖泊治理研究進展
1.2 高級氧化技術研究進展
1.2.1 Fenton 法
1.2.2 光催化氧化法
1.2.3 電化學催化降解法
1.2.4 超聲降解法
1.2.5 臭氧氧化法
1.3 太陽能利用進展
1.3.1 太陽能的特點
1.4 課題的立題背景與意義
1.5 課題研究思路、研究目標和主要研究內(nèi)容
1.5.1 研究思路和目標
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 臭氧氧化去除腐殖酸的效果與機理
2.1 材料與方法
2.1.1 實驗材料與試劑
2.1.2 主要儀器
2.1.3 實驗方法
2.2 結果與討論
2.2.1 臭氧去除腐殖酸的效果
2.2.2 腐殖酸元素比的變化
2.2.3 腐殖酸特征官能團變化
2.2.4 腐殖酸分子量分布變化
2.2.5 臭氧化腐殖酸過程中的小分子有機物的產(chǎn)生
2.3 本章小結
第三章 臭氧氧化腐殖酸動力學研究以及條件優(yōu)化
3.1 材料與方法
3.1.1 實驗材料與試劑
3.1.2 主要儀器
3.1.3 實驗方法
3.2 結果與討論
3.2.1 臭氧氧化腐殖酸的動力學模型
3.2.2 臭氧氧化腐殖酸的影響因素
3.2.3 催化劑對臭氧氧化腐殖酸的影響
3.2.4 臭氧使用量的確定
3.3 本章小結
第四章 臭氧殺藻效能以及異味代謝產(chǎn)物去除研究
4.1 材料與方法
4.1.1 實驗材料與試劑
4.1.2 主要儀器
4.1.3 實驗方法
4.2 結果與討論
4.2.1 臭氧殺藻效能
4.2.2 殺藻影響因素分析
4.2.3 異味物質的去除研究
4.3 本章小結
第五章 微囊藻毒素的去除研究
5.1 材料與方法
5.1.1 實驗材料與試劑
5.1.2 主要儀器
5.1.3 實驗方法
5.2 結果與討論
5.2.1 藻毒素去除效能
5.2.2 臭氧氧化去除藻毒素的影響因素研究
5.2.3 藻毒素臭氧氧化去除機理探討
5.2.4 毒性試驗
5.3 本章小結
第六章 太陽能水處理系統(tǒng)的開發(fā)以及現(xiàn)場試驗
6.1 材料與方法
6.1.1 實驗材料與試劑
6.1.2 儀器設備
6.1.3 試驗方法
6.2 結果與討論
6.2.1 DO 含量和pH 變化
6.2.2 COD 的去除
6.2.3 藻類的去除
6.2.4 NH3-N 和TP 的變化
6.2.5 藻毒素的變化
6.2.6 太陽污供電系統(tǒng)的配套
6.3 本章小結
結論及展望
論文創(chuàng)新點
致謝
參考文獻
作者在攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]對中國能源問題的思考[J]. 江澤民. 上海交通大學學報. 2008(03)
[2]中國流域水環(huán)境污染綜合防治戰(zhàn)略[J]. 孟偉. 中國環(huán)境科學. 2007(05)
[3]生物修復技術在水體富營養(yǎng)化治理中的應用[J]. 宋關玲. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2007(27)
[4]我國城市湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及外源控制技術[J]. 梁鳴. 武漢理工大學學報. 2007(08)
[5]強勢擴充中的中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)[J]. 徐俊毅. 電子與電腦. 2007(08)
[6]武漢大蓮花湖異味化合物日變化及其相關因子分析[J]. 李林,萬能,甘南琴,宋立榮. 水生生物學報. 2007(01)
[7]湖泊富營養(yǎng)化內(nèi)源污染的機理和控制技術研究[J]. 劉臣煒,汪德爟. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2006(S2)
[8]太湖流域河流污染及修復維護對策[J]. 朱興東. 環(huán)境保護. 2006(24)
[9]氣相色譜-質譜聯(lián)用測定富營養(yǎng)化水體中的異味物質[J]. 王利平,虞銳鵬,劉揚岷,貢小清,吳勝芳. 理化檢驗(化學分冊). 2006(12)
[10]有機太陽能電池研究進展[J]. 任斌,賴樹明,陳衛(wèi),黃河. 材料導報. 2006(09)
博士論文
[1]陽離子紅X-GRL染料的UV、O3、O3/UV氧化處理研究[D]. 趙偉榮.浙江大學 2004
碩士論文
[1]太陽能光伏直流冰箱的能量管理和系統(tǒng)匹配研究[D]. 劉群生.上海交通大學 2007
[2]太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究[D]. 孔娟.青島大學 2006
[3]腐植酸的過氧化氫催化氧化特性研究[D]. 白帆.西安建筑科技大學 2004
本文編號:3203534
【文章來源】:江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 太湖流域水環(huán)境現(xiàn)狀以及湖泊治理研究進展
1.1.1 太湖流域的重要作用
1.1.2 太湖流域的水環(huán)境現(xiàn)狀
1.1.3 湖泊治理研究進展
1.2 高級氧化技術研究進展
1.2.1 Fenton 法
1.2.2 光催化氧化法
1.2.3 電化學催化降解法
1.2.4 超聲降解法
1.2.5 臭氧氧化法
1.3 太陽能利用進展
1.3.1 太陽能的特點
1.4 課題的立題背景與意義
1.5 課題研究思路、研究目標和主要研究內(nèi)容
1.5.1 研究思路和目標
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 臭氧氧化去除腐殖酸的效果與機理
2.1 材料與方法
2.1.1 實驗材料與試劑
2.1.2 主要儀器
2.1.3 實驗方法
2.2 結果與討論
2.2.1 臭氧去除腐殖酸的效果
2.2.2 腐殖酸元素比的變化
2.2.3 腐殖酸特征官能團變化
2.2.4 腐殖酸分子量分布變化
2.2.5 臭氧化腐殖酸過程中的小分子有機物的產(chǎn)生
2.3 本章小結
第三章 臭氧氧化腐殖酸動力學研究以及條件優(yōu)化
3.1 材料與方法
3.1.1 實驗材料與試劑
3.1.2 主要儀器
3.1.3 實驗方法
3.2 結果與討論
3.2.1 臭氧氧化腐殖酸的動力學模型
3.2.2 臭氧氧化腐殖酸的影響因素
3.2.3 催化劑對臭氧氧化腐殖酸的影響
3.2.4 臭氧使用量的確定
3.3 本章小結
第四章 臭氧殺藻效能以及異味代謝產(chǎn)物去除研究
4.1 材料與方法
4.1.1 實驗材料與試劑
4.1.2 主要儀器
4.1.3 實驗方法
4.2 結果與討論
4.2.1 臭氧殺藻效能
4.2.2 殺藻影響因素分析
4.2.3 異味物質的去除研究
4.3 本章小結
第五章 微囊藻毒素的去除研究
5.1 材料與方法
5.1.1 實驗材料與試劑
5.1.2 主要儀器
5.1.3 實驗方法
5.2 結果與討論
5.2.1 藻毒素去除效能
5.2.2 臭氧氧化去除藻毒素的影響因素研究
5.2.3 藻毒素臭氧氧化去除機理探討
5.2.4 毒性試驗
5.3 本章小結
第六章 太陽能水處理系統(tǒng)的開發(fā)以及現(xiàn)場試驗
6.1 材料與方法
6.1.1 實驗材料與試劑
6.1.2 儀器設備
6.1.3 試驗方法
6.2 結果與討論
6.2.1 DO 含量和pH 變化
6.2.2 COD 的去除
6.2.3 藻類的去除
6.2.4 NH3-N 和TP 的變化
6.2.5 藻毒素的變化
6.2.6 太陽污供電系統(tǒng)的配套
6.3 本章小結
結論及展望
論文創(chuàng)新點
致謝
參考文獻
作者在攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]對中國能源問題的思考[J]. 江澤民. 上海交通大學學報. 2008(03)
[2]中國流域水環(huán)境污染綜合防治戰(zhàn)略[J]. 孟偉. 中國環(huán)境科學. 2007(05)
[3]生物修復技術在水體富營養(yǎng)化治理中的應用[J]. 宋關玲. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2007(27)
[4]我國城市湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及外源控制技術[J]. 梁鳴. 武漢理工大學學報. 2007(08)
[5]強勢擴充中的中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)[J]. 徐俊毅. 電子與電腦. 2007(08)
[6]武漢大蓮花湖異味化合物日變化及其相關因子分析[J]. 李林,萬能,甘南琴,宋立榮. 水生生物學報. 2007(01)
[7]湖泊富營養(yǎng)化內(nèi)源污染的機理和控制技術研究[J]. 劉臣煒,汪德爟. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2006(S2)
[8]太湖流域河流污染及修復維護對策[J]. 朱興東. 環(huán)境保護. 2006(24)
[9]氣相色譜-質譜聯(lián)用測定富營養(yǎng)化水體中的異味物質[J]. 王利平,虞銳鵬,劉揚岷,貢小清,吳勝芳. 理化檢驗(化學分冊). 2006(12)
[10]有機太陽能電池研究進展[J]. 任斌,賴樹明,陳衛(wèi),黃河. 材料導報. 2006(09)
博士論文
[1]陽離子紅X-GRL染料的UV、O3、O3/UV氧化處理研究[D]. 趙偉榮.浙江大學 2004
碩士論文
[1]太陽能光伏直流冰箱的能量管理和系統(tǒng)匹配研究[D]. 劉群生.上海交通大學 2007
[2]太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究[D]. 孔娟.青島大學 2006
[3]腐植酸的過氧化氫催化氧化特性研究[D]. 白帆.西安建筑科技大學 2004
本文編號:3203534
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