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钛盐及复合钛铁盐混凝剂的制备及其对饮用水中砷的去除研究

作 者: 彭艳
导 师: 黄显怀; 唐玉朝
学 校: 安徽建筑工业学院
专 业: 市政工程
关键词: 除砷 混凝 钛盐 复合钛铁盐 饮用水
分类号: TU991.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 32次
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内容摘要


本研究使用TiCl4和Ti (SO4)2制备的钛盐混凝剂,用于去除饮用水中低浓度的砷。在不使用任何预氧化过程,混凝剂投加量为25mg/L时,残余As(Ⅲ)的浓度低于4μg/L,快速的水力条件可以取得更好的As(Ⅲ)去除效果。在pH范围3-6时,As(Ⅲ)的去除效率最佳,然而,在碱性范围内,随着pH的增长,As(Ⅲ)的去除逐渐降低。在使用混合钛盐作混凝剂时,投加亚铁盐可以有效地增加As(Ⅲ)的去除效率。另外,本研究采用简单的水解方法制备了一种新型复合钛铁混凝剂,用于去除饮用水中的砷。考察了pH值、混凝剂投加量、砷初始浓度、水力条件和共存离子等因素对砷去除效果的影响。结果表明,混合钛铁盐中的Ti4+/Fe2+具有良好的混凝除砷效果,在不使用预氧化工序的情况下,即可对As(Ⅲ)达到较好的去除效果。在pH为7,原水砷浓度为0.150mg/L,复合钛铁2号混凝剂投加量为10mg/L时,可使滤后水中砷浓度为8.44μg/L(<10μg/L);混凝剂加入量为10mg/L,对较高浓度的As(Ⅲ)仍具有很高的去除率,可使含砷量为0.500mg/L的原水去除率达到89.81%。水力条件对除砷效果的影响不大;混凝除砷的适宜pH为6~8;碳酸根(HCO3-)和磷酸根(H2P042-)等共存离子对砷的去除有一定的抑制作用。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-8
目录  8-10
插图索引  10-11
附表索引  11-12
第一章 绪论  12-27
  1.1 砷  12-15
    1.1.1 砷的基本知识  12
    1.1.2 砷的理化性质  12-13
    1.1.3 砷的危害  13-15
  1.2 混凝除砷机理与应用  15-24
    1.2.1 混凝作用机理  15-18
      1.2.1.1 铁盐和铝盐的混凝除砷作用机理  16-17
      1.2.1.2 钛盐的混凝除砷作用机理  17-18
    1.2.2 混凝工艺在饮用水除砷中的应用  18-23
      1.2.2.1 混凝剂的选择与应用  18-20
      1.2.2.2 强化/优化混凝  20-23
    1.2.3 混凝的影响因素  23-24
  1.3 选题依据、研究目的与意义  24-27
    1.3.1 选题依据  24
    1.3.2 论文选题目的与意义  24-25
    1.3.3 研究内容  25-27
第二章 试验方法  27-30
  2.1 试验用水  27
  2.2 试验设备及仪器  27
  2.3 砷的测定  27-28
  2.4 试验操作及计算方法  28-30
    2.4.1 混凝试验操作步骤  28
    2.4.2 砷去除率的计算方法  28-30
第三章 钛盐混凝剂的制备及其去除饮用水中砷的研究  30-38
  3.1 钛盐混凝剂的配制  30
  3.2 实验材料  30-31
  3.3 实验方法  31-32
    3.3.1 混凝方法  31
    3.3.2 分析方法  31-32
  3.4 结果与讨论  32-36
    3.4.1 混凝剂投加量对砷去除效果的影响  32-33
    3.4.2 砷初始浓度对砷去除效果的影响  33
    3.4.3 pH值对砷去除效果的影响  33-34
    3.4.4 水力条件对混凝除砷效果的影响  34-36
    3.4.5 混合组分混凝剂对除砷效果的影响  36
  3.5 本章小结  36-38
第四章 新型复合钛铁盐的制备及其去除饮用水中砷的研究  38-45
  4.1 复合钛铁混凝剂的制备  38
  4.2 试剂材料  38-39
  4.3 实验方法  39
    4.3.1 混凝方法  39
    4.3.2 分析方法  39
  4.4 结果与讨论  39-44
    4.4.1 不同混凝剂的除砷效果比较及复合钛铁混凝剂去除砷的原理  39-40
    4.4.2 混凝剂投加量和砷初始浓度对砷去除效果的影响  40-42
    4.4.3 pH值对砷去除效果的影响  42
    4.4.4 水力条件对混凝除砷的影响  42-44
  4.5 本章小结  44-45
第五章 共存离子对复合钛铁盐除砷性能的影响  45-51
  5.1 试验材料与方法  45
    5.1.1 试验试剂  45
    5.1.2 试验方法  45
  5.2 结果与讨论  45-49
    5.2.1 钙离子浓度对除砷效果的影响  45-46
    5.2.2 磷酸氢根离子浓度对除砷效果的影响  46-47
    5.2.3 硫酸根离子浓度对除砷效果的影响  47-48
    5.2.4 碳酸氢根离子浓度对除砷效果的影响  48-49
  5.3 本章小结  49-51
第六章 结论与建议  51-53
  6.1 主要结论  51
  6.2 建议  51-53
参考文献  53-57
致谢  57-58
作者简介及读研期间主要科研成果  58

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 市政工程 > 给水工程(上水道工程) > 净水工程(给水处理)
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