净水厂应对突发苯胺污染的处理方案研究

摘要

应急措施滞后于经济发展而引起的水源水突发污染事件已经引起了社会的广泛关注。由于净水厂作为水源地污染控制的最后关口，因此，净水厂应对突发水污染事件的处置技术方案成为水源地突发污染控制研究的热点。本文针对水源地苯胺污染事件，为进一步提高净水厂采用活性炭吸附技术应对苯胺突发污染的应急能力，以松花江哈尔滨水源地源水为研究对象，对不同类型活性炭吸附苯胺的应对能力进行了系统研究，并探讨了粉末炭与颗粒炭柱组成的联合工艺处理苯胺的能力，以期为净水厂的苯胺突发污染应急处理提供技术支持。
　　通过对粉末活性炭的吸附容量和吸附速率实验可知，木质（1＃天津）炭对苯胺的吸附效果较其他几种粉末炭的吸附效果较好，在PAC投加量为80mg/L的条件下，PAC可以应对苯胺超标倍数为6倍的配水，而其他种类的活性炭只能去除超标倍数3-5倍的苯胺污染水。当水体中存在与苯胺吸附竞争物质时，对苯胺的去除受到一定影响，1＃炭吸附苯胺的能力下降至只能去除超标倍数3倍的污染水。
　　由PAC的低温氮吸附实验、苯酚吸附值和碘吸附值、Boehm滴定表征结果可知，木质（1＃天津）炭、木质（4＃河南）炭和木质（5＃广东）炭的比表面积、微孔体积和碱性官能团所占比例较大，对苯胺的吸附效果较好，说明PAC的比表面积、微孔体积和碱性官能团所占比例等性质会影响PAC对苯胺的吸附性能，主要的变化趋势是吸附效果随着比表面积、微孔体积和碱性官能团所占比例的增加而增加。
　　依据表征结果对PAC进行了酸碱改性处理。通过对PAC的KOH、NaOH和HCl改性研究结果可知，三种改性方法均提高了PAC对苯胺的吸附效果，KOH改性后PAC比表面积、微孔体积和碱性官能团所占比例均有所增加，改性后的PAC对苯胺的吸附容量增加的幅度最大，由原来的1.94mg/g提高到6.31mg/g，当PAC的投加量80mg/L时可以应对苯胺超标7倍的源水；NaOH和HCl改性对PAC的吸附容量的变化影响相对较小；PAC对苯胺的应对能力随着PAC投加量的增加而增强，在KOH改性的PAC投加量为200mg/L时，改性PAC所能应对的源水中苯胺的超标倍数可达11倍。
　　对粉末炭改性前后与颗粒炭吸附柱组成的联合工艺处理苯胺的研究结果表明：采用改性前的PAC与吸附柱组成联合工艺时，最大可以应对苯胺超标6.2倍的松花江水源水；在源水不经过循环处理的情况下，采用KOH改性后的联合工艺可以应对苯胺超标11倍的源水；在源水多次循环处理的情况下，采用KOH改性后的联合工艺可以应对苯胺超标17.5倍的源水。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源及背景和目的意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容和技术路线

第2章实验材料与研究方法

2.1 实验试剂与仪器

2.2 实验方法

2.3 活性炭吸附模型

第3章活性炭的筛选及对苯胺的吸附研究

3.1引言

3.2 活性炭筛选

3.3 活性炭投加量对苯胺吸附的影响

3.4活性炭对源水中苯胺的去除研究

本章小结

第4章活性炭的改性及对苯胺的吸附研究

4.1引言

4.2 活性炭表征

4.3 活性炭的改性研究

4.4 PAC投加量对吸附苯胺的影响

本章小结

第5章联合工艺对苯胺的吸附研究

5.1引言

5.2 颗粒活性炭的筛选

5.3 独立吸附柱对苯胺的吸附研究

5.4 联合工艺对苯胺的吸附研究

5.5 源水与GAC的接触时间对改性后联合工艺吸附苯胺的研究

本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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