飲用水中痕量鄰苯二甲酸酯的去除研究.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩169頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、鄰苯二甲酸酯(Phthalate esters,PAEs)是環(huán)境激素類化合物,具有一定的生殖毒性與內(nèi)分泌干擾作用。PAEs的污染在全球范圍內(nèi)普遍存在,并可在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈富集,因此是國際上公認的應(yīng)予優(yōu)先控制的有毒污染物。這類化合物屬于我國環(huán)境污染物黑名單中的優(yōu)先控制污染物,其中,鄰苯二甲酸二(2-乙基-己基)酯(DEHP)是我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)和《城市供水水質(zhì)標準》(CJ/T206-2005)中明確要求

2、的控制物質(zhì)。
   粘土礦物主要是由含水的鋁、鐵和鎂的硅酸鹽組成,包括土壤、高嶺石族礦物、蒙皂石、蛭石、凹凸棒石、沸石、水滑石等。大多數(shù)粘土礦物屬于層狀結(jié)構(gòu),層間包含可交換的無機離子,一部分晶體表面的原子處于電價不飽和狀態(tài),具有活性。由于硅酸鹽礦物特有的分子結(jié)構(gòu)和不規(guī)則的晶體缺陷,使其對生活污水、工業(yè)廢水水體中的污染物有良好的吸附性能。
   納濾(Nanoftration,NF)是一種介于反滲透(RO)和超濾(UF)之

3、間的壓力驅(qū)動膜分離過程。目前主要用于水的軟化、有毒有害有機物、消毒副產(chǎn)物及其前驅(qū)體、以及重金屬污染物的去除。NF膜具有運行壓力低,膜通量高,裝置運行費用低等特點,在處理水中控制PAEs、農(nóng)藥、消毒副產(chǎn)物及其前驅(qū)體等微量、痕量有機小分子方面具有一定的優(yōu)勢。
   論文首先研究了優(yōu)化的HPLC方法分析檢測PAEs,并運用多介質(zhì)環(huán)境模型EQC模擬計算三峽庫區(qū)PAEs的運移歸趨,闡明了水相中控制PAEs的意義;然后選擇常用水處理濾料沸石

4、和新型無機功能材料水滑石作為吸附材料進行PAEs吸附去除研究,選擇NF膜處理技術(shù)研究水中PAEs的去除。
   吸附試驗研究中,采用表面活性劑對沸石進行改性,并運用紅外光譜、X射線衍射、熱分析、BET-N2吸附和有機碳含量測定等方法對天然沸石、有機改性沸石和水滑石進行結(jié)構(gòu)表征。通過靜態(tài)吸附試驗研究了天然沸石、有機改性沸石和水滑石對水中痕量PAEs的吸附性能、再生能力及影響因素,分析了這些粘土礦物材料對PAEs的吸附機理;最后以沸

5、石為例,對粘土礦物材料吸附PAEs在飲用水處理工藝中的應(yīng)用進行探討,開展了沸石濾柱吸附去除PAEs的動態(tài)試驗研究.
   NF膜處理試驗研究中,研究了壓力、溫度、pH、離子強度、溶解性有機質(zhì)(DOM)及無機顆粒等影響因素對NF處理水中PAEs的影響,研究了不同水質(zhì)條件下NF去除水中PAEs的效果,另外還研究了較長運行時間下,純水配水和原水配水情況下NF膜去除PAEs的穩(wěn)定性,以及活性炭.納濾聯(lián)用處理PAEs。
   試驗

6、研究表明:
   1)使用100%甲醇作為流動相,對PAEs常規(guī)檢測所用的HPLC色譜條件進行優(yōu)化,很大程度地提高了PAEs分離分析的效率。優(yōu)化的HPLC方法簡單快速,分析檢測的靈敏度、精密度、重現(xiàn)性和準確度(回收率)均較好,能很好地用于水樣中DMP、DEHP和DOP的分析檢測。
   2)運用多介質(zhì)環(huán)境模型EQC模擬計算三峽庫區(qū)6種PAEs物質(zhì)的運移歸趨情況。水相是PAEs的重要分布介質(zhì),也是PAEs物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化的重要

7、環(huán)節(jié),因此,在水相中開展PAEs的控制相當重要。
   3)天然沸石和有機改性沸石對PAEs的吸附較快,吸附在約I50 min內(nèi)基本達到平衡;天然沸石對PAEs的吸附機制主要為表面物理吸附,改性后的沸石由于疏水性的增加,吸附以分配作用為主:天然沸石和有機改性沸石可以采用中性pH值條件下NaCl溶液再生處理,并重復(fù)多次使用;與活性炭相比,有機改性沸石對飲用水水質(zhì)安全保障重點關(guān)注的相對較難降解、毒性較大的大分子PAEs物質(zhì)有較好的去

8、除能力,可以用于去除飲用水中痕量PAEs。
   4)顆粒天然沸石在經(jīng)過表面活性劑有機改性后,對大分子PAEs物質(zhì)DEHP和DOP的去除能力有所提高。但與活性炭以及粉末天然沸石相比,去除PAEs的效果并不理想。原因可能是顆粒沸石比表面積較小,有效吸附作用點位較少。如果采用一定粒徑范圍內(nèi)的較小顆粒沸石進行有機改性,可以提高沸石對PAEs物質(zhì)的吸附能力。
   5)3種PAEs在Mg/Al水滑石上的吸附動力學(xué)過程較好地符合準

9、二級動力學(xué)模型,鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、DEHP和鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)分別在600、200、200 min基本達到吸附平衡;吸附PAEs飽和的Mg/Al水滑石可以在300℃下高溫再生并重復(fù)多次使用;與活性炭相比,Mg/Al水滑石對飲用水水質(zhì)安全保障重點關(guān)注的較難降解、毒性較大的大分子PAEs物質(zhì)有較好的去除能力,可以用于去除飲用水中痕量PAEs;Mg/Al水滑石對PAEs的吸附為放熱過程,機理以表面物理吸附為主,PAEs在Mg

10、/Al水滑石上的吸附是色散力、誘導(dǎo)力、取向力和氫鍵力等多種作用力協(xié)同作用的結(jié)果。
   6)在20μg/L、60μg/L和100μg/L進水濃度條件下,沸石濾柱的去除效果均隨濾速的提高而下降,并且在高濃度進水時,濾柱去除效率要高于低濃度的進水;與活性炭濾柱比較,沸石濾柱在進水濃度較低為20μg/L時,對3種PAEs的去除率相近,在進水濃度較高為60μg/L和100μg/L時,表現(xiàn)出對大分子量的PAEs物質(zhì)DEHP和DOP去除較好

11、,并且在進水濃度為60μg/L時,沸石濾柱對DEHP和DOP的去除效果優(yōu)于活性炭;總體上,沸石濾柱在各濾速情況和各進水濃度情況下總PAEs去除率和單種PAEs去除率均略低于活性炭濾柱。
   7) NF去除PAEs試驗中,試驗所用的卷式聚酰胺復(fù)合NF膜對3種PAEs的截留率大小依次為DOP(大于99.31%)>DEHP(大于92.71%)>DMP(大于84.48%):純水中,對PAEs截留行為影響較大的因素有溶解性有機質(zhì)含量、離

12、子強度和無機顆粒等,PAEs的截留率均隨溶解性有機質(zhì)含量、離子強度和無機顆粒的存在而增加,無機顆粒的存在更有利于DMP的截留,有機質(zhì)的存在更有利于DEHP的截留;純水配水和實際原水配水試驗中,NF膜對PAEs的截留率均在剛開始時較高,隨著時間的延長,30min后逐漸下降至平衡:活性炭,納濾聯(lián)用可有效去除PAEs,活性炭預(yù)處理可大幅降低溶解性有機質(zhì)和顆粒物質(zhì)對NF膜的污染,保護NF膜,同時吸附去除水體PAEs,聯(lián)用處理對3種PAEs的去除

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論