电渗析预处理用于水中溶解性有机卤的检测方法研究

摘要

给水厂末端常规消毒工艺产生的消毒副产物（DBPs）具有致畸、致癌和致突变等效应，对人类健康构成严重威胁。但是DBPs含量仅占溶解性有机卤（DOX）的30％左右，大量未知的DOX有待研究。然而，国内外现有DOX检测标准利用活性炭分离DOX和无机卤（DIX）可能造成有机物流失和还原等问题，导致DOX检测准确性降低。
　　为了解决以上问题，本课题使用电渗析作为DOX与DIX的分离装置，通过研究电渗析过程中DIX去除的影响因素及DOX的保留效果等内容，减少DOX检测误差，为DOX的检测提供一种操作简单、试验条件要求低和经济实惠的方法。
　　电渗析过程中负一价卤素离子去除影响研究表明：随着电压从0V增加到30V，卤素离子去除率从13%达到100%。V/S值从6cm降到1.7cm，无机卤素去除率从38%升高到100%。在1和10mg/L的初始浓度条件下，负一价卤素离子在90min时的去除率均可达98%以上。不同杂质离子存在条件下，多价态杂质离子比一价态杂质离子对氟离子去除影响严重。卤素离子去除最佳试验条件为电压30V、V/S为1.7cm、电解质为0.1mol/L的碳酸氢钠溶液、流速5mL/min、铝板、异相离子交换膜、运行时间90min。
　　电渗析过程中有机物保留率效果研究表明：苯酚类有机物的平均保留率为83%，且2,4,6-三卤苯酚的保留率低于对卤苯酚的保留率。卤甲烷类有机物平均保留率为77%，卤乙腈类有机物平均保留率为93%，卤乙酸类有机物平均保留率小于5%。CH3不改变苯酚的保留率，邻位F取代可使苯酚保留率减少9%。电渗析过程中，流失的对氟苯酚有2/3吸附在膜上，1/3透过膜；流失的乙酸全部吸附在膜上。
　　DIX与DOX混合时DOX保留效果研究表明：随着DIX/TX从0增大到0.9和DOX浓度从10mg/L降低到2mg/L，DOX保留率受DIX的影响程度在增加。实际水体中有机物的保留率为60%~90%，自来水、湖水和废水中有机物的保留情况不受外加1和10mg/L卤素离子的影响，空气水在外加卤素离子浓度为10mg/L条件下有机物的保留率降低了10%，增加1和10mg/L卤素离子使雨水中的有机物保留率降低了10%~15%。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 溶解性有机卤检测现状与问题

1.3 有机卤检测方法的提出

1.4 课题研究的目的和意义

1.5 课题研究内容

第2章 试验材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验仪器与设备

2.3 试验方法

第3章 负一价卤素离子去除影响研究

3.1 负一价卤素离子的确定

3.2 反应器结构影响研究

3.3 电解质溶液影响研究

3.4 溶液成分影响研究

3.5 溶液指标变化

3.6 本章小结

第4章 有机卤保留效果研究

4.1 典型有机卤物质保留率效果研究

4.2 有机物流失原因分析

4.3 提高有机物保留率方法

4.4 本章小结

第5章 无机物和有机物混合效果研究

5.1 配水溶液混合效果研究

5.2 实际水体混合效果研究

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及其他成果

声明

致谢