学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

凹凸棒土吸附与强化混凝去除水中嗅味物质的效能研究

作　者: 韩珊珊
导　师: 时文歆
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 二甲基异冰片土嗅素凹凸棒土吸附强化混凝
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 85次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着城市人口的日益增多、工业的迅速发展,各种污染物和化学药品肆意排入河流、湖泊等地表水水体,饮用水水源被严重污染,使国内一些水体处于富营养化状态,富营养化水体中生长的藻类能释放出具有土霉味的次生代谢产物,引起水体嗅味问题,常规饮用水处理技术不能有效地解决饮用水中出现的嗅味问题。因此有必要开发饮用水新型深度处理技术,解决日益严峻的饮用水嗅味问题。凹凸棒土是天然矿物原料,来源广泛,价格低,且吸附能力强,广泛应用于水处理行业。本论文在表征凹凸棒土的物理化学性质及结构的基础上,研究了其吸附去除水中典型嗅味物质二甲基异冰片(2-MIB)及土嗅素(GSM)的效能。首先,以水体中典型的嗅味物质2-MIB及GSM为代表,考察了pH、温度、水力条件、竞争吸附等因素对凹凸棒土吸附去除水中嗅味物质2-MIB及GSM的影响,以确定出凹凸棒土吸附水中2-MIB及GSM的最佳条件。其次,又以水中一种典型嗅味物质GSM为代表,研究了凹凸棒土对水中嗅味物质的吸附等温线和吸附动力学,利用三种常用的吸附等温线模型对试验数据进行线性拟合,利用假一级、假二级、假三级动力学方程对试验数据进行线性拟合,确定出能更好地拟合试验数据的数学模型。最后在吸附试验的基础上,研究了凹凸棒土强化混凝、高锰酸钾强化混凝及高锰酸钾与凹凸棒土联用工艺去除水中2-MIB及GSM的效果。由试验结果可知,Freundlich吸附等温线能较好地拟合凹凸棒土对GSM的吸附热力学试验数据,不同温度拟合曲线所得决定系数均大于0.95,凹凸棒土对水中GSM的吸附是放热过程,低温可促进凹凸棒土对水中GSM的吸附;凹凸棒土能快速吸附水中嗅味物质GSM,15min对GSM的吸附量可达到平衡时的60%以上,30min可达80%以上,2h后吸附趋于平衡,假二级动力学模型能最好地拟合2h内凹凸棒土对GSM的吸附动力学,不同初始浓度拟合曲线的决定系数均大于0.99。凹凸棒土强化混凝过程中,凹凸棒土的吸附作用对水中典型嗅味物质2-MIB及GSM的去除起了主用贡献;高锰酸钾与凹凸棒土联用工艺中,高锰酸钾的强氧化性和凹凸棒土的吸附作用共同去除水中嗅味物质2-MIB及GSM,高锰酸钾在水溶液中接触氧化时间越长,水中2-MIB及GSM的去除率越高。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章绪论  10-22
  1.1 水体嗅味问题  10-13
    1.1.1 水体嗅味污染现状  10
    1.1.2 水体嗅味物质的分类  10-12
    1.1.3 水体嗅味物质的来源  12-13
  1.2 嗅味物质的分析方法  13-16
    1.2.1 感官分析法  13-15
    1.2.2 仪器分析法  15-16
  1.3 嗅味物质常用的去除控制技术  16-18
    1.3.1 化学氧化法  17
    1.3.2 活性炭吸附技术  17-18
    1.3.3 联用工艺  18
  1.4 凹凸棒土吸附  18-20
    1.4.1 凹凸棒土的结构与性质  18-19
    1.4.2 凹凸棒土常见的改性方法  19-20
    1.4.3 凹凸棒土在水处理中的应用  20
  1.5 课题的研究目的、意义和主要内容  20-22
    1.5.1 课题来源  20
    1.5.2 课题的研究目的和意义  20-21
    1.5.3 课题研究的主要内容  21-22
第2章试验材料和研究方法  22-31
  2.1 试验材料与设备  22-23
    2.1.1 试验主要试剂和材料  22
    2.1.2 试验用水  22
    2.1.3 试验仪器和设备  22-23
  2.2 水中典型嗅味物质2-MIB和GSM的测定方法  23-25
    2.2.1 水中2-MIB和GSM的分析方法  23-24
    2.2.2 储备液及标准溶液的配置  24-25
  2.3 吸附剂及其表征  25-26
    2.3.1 吸附剂的来源及其热改性  25
    2.3.2 吸附剂的表征  25-26
  2.4 凹凸棒土吸附去除水中2-MIB及GSM的试验  26-27
    2.4.1 凹凸棒土投加量及种类  26
    2.4.2 吸附影响因素试验  26-27
    2.4.3 吸附等温线试验  27
    2.4.4 吸附动力学试验  27
  2.5 强化混凝去除水中2-MIB和GSM的试验  27-29
    2.5.1 单独混凝沉淀去除水中2-MIB和GSM的试验  28
    2.5.2 凹凸棒土强化混凝去除水中2-MIB和GSM的试验  28-29
    2.5.3 高锰酸钾强化混凝去除水中2-MIB和GSM的试验  29
  2.6 高锰酸钾与凹凸棒土联合去除2-MIB和GSM的试验  29-31
    2.6.1 试验工况的选择  29-30
    2.6.2 pH值  30-31
第3章凹凸棒土的理化性质研究及表征  31-37
  3.1 引言  31
  3.2 凹凸棒土的化学成分分析  31
  3.3 凹凸棒土的SEM形貌分析  31-33
  3.4 凹凸棒土的FT-IR谱图分析  33-34
  3.5 凹凸棒土比表面积和孔隙度分析  34-35
  3.6 凹凸棒土的XRD谱图分析  35-36
  3.7 本章小结  36-37
第4章凹凸棒土吸附水中嗅味物质的效能及影响因素  37-53
  4.1 引言  37
  4.2 凹凸棒土种类及投加量的确定  37-40
  4.3 凹凸棒土对水中2-MIB及GSM的吸附影响因素  40-44
    4.3.1 pH的影响  40-41
    4.3.2 温度的影响  41-42
    4.3.3 水力条件的影响  42
    4.3.4 竞争吸附的影响  42-44
  4.4 凹凸棒土对水中GSM的吸附等温线  44-49
    4.4.1 吸附等温线模型的选择  44-47
    4.4.2 吸附热力学参数计算  47-49
  4.5 凹凸棒土对水中GSM的吸附动力学  49-52
    4.5.1 凹凸棒土对水中GSM吸附动力学模型  49-52
  4.6 本章小结  52-53
第5章强化混凝去除水中2-MIB及GSM的效能分析  53-68
  5.1 引言  53
  5.2 单独混凝沉淀去除水中2-MIB及GSM的效能分析  53-54
  5.3 凹凸棒土强化混凝工艺去除水中2-MIB及GSM的效能分析  54-60
    5.3.1 凹凸棒土和混凝剂投加量的影响  54-58
    5.3.2 凹凸棒土投加顺序的影响  58-59
    5.3.3 pH的影响  59-60
  5.4 高锰酸钾强化混凝工艺去除水中2-MIB及GSM的效能分析  60-63
    5.4.1 高锰酸钾投加量的影响  60-61
    5.4.2 pH的影响  61-62
    5.4.3 预氧化时间的影响  62-63
  5.5 高锰酸钾与凹凸棒土联用工艺  63-67
    5.5.1 联用工艺去除水中2-MIB及GSM的效能分析  63-66
    5.5.2 pH的影响  66-67
  5.6 本章小结  67-68
结论  68-69
参考文献  69-77
致谢  77

凹凸棒土吸附与强化混凝去除水中嗅味物质的效能研究

内容摘要

全文目录

相似论文