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基于常规给水处理工艺的饮用水强化除铊研究

作　者: 凌亮
导　师: 周勤; 黎海珊
学　校: 华南理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 突发性污染铊预处理强化混凝正交试验
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来，我国城市突发性水污染事故频繁发生，尤其是突发重金属污染事件对人们的生活用水造成了很大的影响，目前水厂常规工艺处理后的重金属中有相当一些种类不能达到饮用水标准，因此在常规给水处理工艺的基础上寻找一种安全且高效的应急处理方法有着重要的意义。本课题以水源水中可能存在的突发性污染的重金属铊为处理对象，采用预处理及强化混凝等措施来强化常规工艺的除铊效果。研究和探讨了水厂常规工艺应对铊污染的处理能力及其影响因素；研究探讨了高锰酸钾与粉末活性炭强化工艺处理含铊原水的效果及影响因素；对比研究了不同氧化剂强化处理的除铊效果，根据研究结果进行了生产性实验验证。主要研究内容和结果如下：(1)研究了水厂常规处理工艺对不同铊污染浓度原水的处理效果，结果表明，常规工艺去除原水中的铊有限，难以处理至达标。同时也考察了混凝剂投加量和原水初始pH对常规工艺的影响，随着混凝剂投加量和初始pH值的升高，铊去除率有所提升。(2)研究了高锰酸钾、粉末活性炭的除铊效果，结果表明：高锰酸钾与粉末活性炭联用可以有效地去除铊元素，其除铊效果明显优于高锰酸钾和粉末活性炭的单独作用。对联合工艺进行了正交实验研究，其结果表明高锰酸钾在联合工艺中起着非常关键的作用，并从正交试验中得出了最佳去除率工艺和经济投药量方案。最佳去除率工艺方案能处理1.24μg/L以下的原水，经济投药量方案能处理0.64μg/L以下的原水。初步探讨了联合工艺的除铊机理，结果表明，认为中碱性条件下高锰酸钾不能将Tl+氧化为Tl3+，新生态的水合二氧化锰能将0.4μg/L的模拟含铊水样处理至0.003μg/L。(3)研究了过氧化氢，次氯酸钠，臭氧等氧化剂的除铊效果，结果表明，相同投加量下，臭氧的处理效果优于其余两种，臭氧投加4mg/L时，能将含铊浓度为0.455μg/L的原水处理达标，两种氧化剂联用的效果优于单加的效果。(4)以小试实验结果为基础，进行了生产性实验研究，结果表明，单加高锰酸钾，氯气，调节pH等对原水除铊效果影响不大，高锰酸钾与pH，高锰酸钾与氯气联用时的除铊效果优于单加效果。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-27
  1.1 水体污染状况  11-12
  1.2 水体重金属污染  12-15
    1.2.1 水体重金属来源  12
    1.2.2 水体突发性重金属污染  12-13
    1.2.3 突发性水污染事故的特点  13-14
    1.2.4 重金属危害  14-15
  1.3 现有水中重金属去除技术及分析  15-20
    1.3.1 化学法  15-18
    1.3.2 物理法  18-19
    1.3.3 生物法  19-20
  1.4 饮用水源水突发性铊污染  20-24
    1.4.1 铊的来源与分布  20
    1.4.2 铊的性质及用途  20-21
    1.4.3 铊的危害  21
    1.4.4 饮用水源突发性污染应急处理策略  21-23
    1.4.5 水厂常规工艺下的去除原理及研究技术路线  23-24
  1.5 强化混凝去除重金属措施  24-25
    1.5.1 臭氧预氧化  24
    1.5.2 高锰酸钾预处理  24-25
    1.5.3 粉末活性炭预处理  25
    1.5.4 高锰酸钾与活性炭联用  25
  1.6 本课题的研究意义及内容  25-27
    1.6.1 研究意义  25-26
    1.6.2 研究内容  26-27
第二章实验材料与分析方法  27-30
  2.1 实验材料及仪器  27-29
    2.1.1 实验材料  27-29
    2.1.2 试验仪器  29
  2.2 样品分析方法  29-30
    2.2.1 常规指标分析方法  29
    2.2.2 铊浓度分析  29-30
第三章常规给水工艺的除铊效果及影响因素  30-35
  3.1 实验方法  30
  3.2 混凝去除水中微量铊  30-31
    3.2.1 水厂常规工艺的除铊效果  30-31
    3.2.2 混凝去除水中微量铊机理分析  31
  3.3 混凝去除水中微量铊的影响因素  31-34
    3.3.1 混凝剂投加量的影响  31-33
    3.3.2 pH 的影响  33-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章强化混凝去除水中微量铊的效果及影响因素  35-56
  4.1 引言  35
  4.2 实验原水及方法  35
    4.2.1 实验原水  35
    4.2.2 实验方法  35
  4.3 高锰酸钾预氧化处理微量铊污染原水  35-38
    4.3.1 高锰酸钾强化混凝除铊效果  35-37
    4.3.2 高锰酸钾强化混凝去除重金属机理分析  37-38
  4.4 粉末活性炭强化混凝去除水中微量重金属铊  38-40
    4.4.1 粉末活性炭强化混凝除铊效果  38-39
    4.4.2 粉末活性炭强化混凝去除铊机理分析  39-40
  4.5 高锰酸钾与粉末活性炭联用去除水中微量重金属  40-54
    4.5.1 联用工艺的效果验证  40-42
    4.5.2 联用工艺中高锰酸钾投加量的影响  42-43
    4.5.3 联用工艺中 pH 的影响  43
    4.5.4 联用工艺中粉末活性炭投加量的影响  43-44
    4.5.5 联用工艺中 PAFC 投加量的影响  44-45
    4.5.6 联用工艺正交试验研究  45-49
    4.5.7 预处理时间对除铊效果的影响  49-52
    4.5.8 联用工艺下的不同投加量的除铊效果研究  52-53
    4.5.9 高锰酸钾-粉末活性炭联合工艺除 Tl 机理研究  53-54
  4.6 本章小结  54-56
第五章其他强化除铊工艺研究  56-62
  5.1 实验原水与方法  56
    5.1.1 实验原水  56
    5.1.2 实验方法  56
  5.2 过氧化氢强化混凝的除铊效果  56-57
  5.3 次氯酸钠强化混凝除铊效果  57-58
  5.4 臭氧预氧化的强化除铊效果  58-59
  5.5 多种氧化剂联用强化混凝除铊实验研究  59-61
  5.6 本章小结  61-62
第六章生产性试验研究  62-65
  6.1 现场准备  62
  6.2 生产性试验研究  62-63
  6.3 本章小结  63-65
结论与建议  65-67
参考文献  67-73
硕士学位期间取得的研究成果  73-74
致谢  74-75
附件  75

基于常规给水处理工艺的饮用水强化除铊研究

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