黄河水中有机污染物的GC/MS分析及作为饮用水源的研究

摘要

随着水体有机污染日益加重、饮用水标准不断提高，加之常规水处理工艺对微量有机物有限的去除效率，饮用水中微量有机污染物愈来愈为人们所关注。本研究以黄河水中的有机污染物为研究对象，采用固相萃取——GC/MS检测分析技术，对黄河水中的有机污染物进行了检测分析。 研究表明：黄河水源受到一定程度的污染，黄河原水中共检出有机污染物26种，污染物包括烷烃类、酯类、酸、胺类、醇类、链烃、烃基苯、杂环化合物八大类化合物，其中有三种属于有毒物质。黄河水有机污染的特点是：烷烃类、酸类和酯类化合物检出个数较多，检出频率高，污染物的含量较高，在检出的有机污染物中所占比例较大，是黄河水的主要特征污染物。 针对这种情况，本文在以上实验的基础上，采用粉末活性炭预处理技术、粉末活性炭与高锰酸钾联用技术以及粒状活性炭深处理技术对黄河原水进行处理，并利用GC/MS联机对三种工艺去除有机污染物的效能进行检测分析。通过静态实验确定粉末活性炭和聚合氯化铝的较佳投加量分别为15mg/L和25mg/L，此时对CODMn的去除率为44.0﹪；粉末活性炭和高锰酸钾联用时二者的较佳投加量分别为10mg/L和1.0mg/L，此时对CODMn的去除率为55.0﹪，比单独用粉末活性炭提高了11.0﹪。TOC分析结果表明：粉末活性炭预处理、粉末活性炭与高锰酸钾联用和粒状活性炭深度处理对TOC的去除率分别为34.5﹪、38.2﹪和39.8﹪。GC/MS分析结果表明：粉末活性炭对有机污染物的去除率为36.4﹪；粉末活性炭与高锰酸钾联用可取得粉末活性炭单独应用时对有机物更好的去除效果，对有机物的去除率为43.0﹪。粒状活性炭对微量有毒有机污染物具有一定的去除作用，对有机物的去除率为40.9﹪。粒状活性炭深度处理技术在技术和经济上都要优于粉末活性炭处理技术和粉末活性炭与高锰酸钾联用技术。 最后通过对三种技术的综合比较分析，确定针对黄河原水，粒状活性炭深度处理技术为最佳技术。

目录

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摘要

第一章 前言

1.1 概述

1.1.1 我国饮用水水源污染状况

1.1.2 水源中污染物质分类及其危害

1.1.3 水源污染对传统净水工艺及水质的影响

1.2 现阶段给水处理工艺概述

1.2.1 饮用水预处理技术

1.2.2 饮用水深度处理技术

1.3 水质监测技术概述

1.3.1 常用的水中有机污染物监测分析技术

1.3.2 国内外分析饮用水中有机污染物的标准方法

1.4水中有机物的富集技术

1.4.1 溶剂萃取技术

1.4.2 固相萃取技术

第二章 黄河水污染现状和本研究的来源、目的、意义、内容及创新之处

2.1 黄河水污染现状

2.2 本研究的来源和目的

2.3 本研究的意义

2.4 本研究的内容

2.5 本研究的创新之处

第三章 黄河水中有机污染物的GC/MS分析

3.1 引言

3.2 实验主要仪器与试剂、材料

3.2.1 仪器

3.2.2 试剂与材料

3.3 样品制备

3.3.1 水样的采集

3.3.2 制备吸附柱

3.3.3 水样的富集和洗脱

3.4 GC/MS 分析

3.4.1 仪器条件

3.4.2 样品测定

3.5 结果与讨论

3.5.1 测定结果

3.5.2 富集剂的选择

3.6 本章小结

第四章 粉末活性炭去除黄河水中有机污染物效能研究

4.1 引言

4.2 粉末活性炭静态吸附实验

4.2.1 实验试剂与材料

4.2.2 实验过程与方法

4.2.3 实验结果与分析

4.4 粉末活性炭对微量有机物的去除

4.4.1 实验方法

4.4.2 检测结果与分析

4.5 本章小结

第五章 粉末活性炭与高锰酸钾联用去除黄河水中有机污染物效能研究

5.1 引言

5.2 实验试剂与材料

5.3 实验过程与法

5.4 实验结果与分析

5.4.1 投加不同量高锰酸钾对CODMn的去除效果

5.4.2 投加不同量粉末活性炭对CODMn的去除效果

5.4.3 粉末活性炭与高锰酸钾联用滤出水的GC/MS检测结果

5.4.4 对微量有机物去除效果分析

5.5 本章小结

第六章 粒状活性炭去除黄河水中有机污染物的效能研究

6.1 引言

6.2 活性炭吸附平衡实验

6.2.1 实验仪器与材料

6.2.2 实验过程与方法

6.2.3 实验结果与分析

6.3 粒状活性炭深度处理实验

6.3.1 实验过程与实验方法

6.3.2 测定结果

6.3.3 分析与讨论

6.4 本章小结

第七章 PAC预处理、PAC与高锰酸钾联用以及GAC深度处理效果对比分析

7.1 引言

7.2 对TOC的去除效果对比

7.3 GC/MS检测结果对比分析

7.4 经济技术分析

7.5 本章小结

第八章 结论与下一步工作计划

8.1 结论

8.2 下一步工作计划

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文