新生態(tài)二氧化錳對水中有機污染物的強化去除作用.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號:TU991.2國際圖書分類號:628.162工學(xué)博士學(xué)位論文新生態(tài)二氧化錳對水中有機污染物新生態(tài)二氧化錳對水中有機污染物的強化去除作用的強化去除作用博士研究生：張立珠導(dǎo)師：馬軍教授申請學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科、專業(yè)：市政工程所在單位：市政工程系答辯日期：2008年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要摘要我國飲用水源污染嚴(yán)重，特別是有機污染物，如果不能在混凝過程中去除，在后續(xù)的消毒過程中可能會與氯作用生成毒害更強的消毒副產(chǎn)物，對

2、人體健康構(gòu)成威脅。因此，混凝過程是保障飲用水安全的一個重要過程。但常規(guī)混凝劑及混凝方法對有機污染物去除效果有限，難以達到新頒布的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此，開發(fā)高效、廉價、使用方便及不存在二次污染的多功能混凝劑具有重要意義。本文通過對新生態(tài)二氧化錳與有機物間的作用特性及機理研究，旨在為飲用水處理提供一種經(jīng)濟簡便的除污染方法。在中性pH條件下，采用硫酸錳與高錳酸鉀在線投加的方式制備新生態(tài)二氧化錳，通過原子力顯微鏡、紅外光譜及比表面積等

3、分析手段對新生態(tài)二氧化錳的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)進行了表征。結(jié)果表明，新生態(tài)二氧化錳顆粒呈現(xiàn)不規(guī)則的球形，粒徑小于100nm，顆粒產(chǎn)生瞬間即發(fā)生凝聚。新生態(tài)二氧化錳表面富含羥基，比表面積大。通過研究新生態(tài)二氧化錳與苯酚的反應(yīng)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)溶液pH影響新生態(tài)二氧化錳與還原性有機物的作用。在中性pH條件下新生態(tài)二氧化錳與苯酚間主要發(fā)生吸附作用，而在強酸性條件新生態(tài)二氧化錳與苯酚發(fā)生氧化還原反應(yīng)，苯酚的去除率也明顯提高，但新生態(tài)二氧化錳不能將苯酚徹底氧化，

4、會生成苯醌和聯(lián)苯酚等中間產(chǎn)物。以新生態(tài)二氧化錳為吸附劑，以苯胺、苯酚、硝基苯和苯甲酸四種有機物為目標(biāo)物，研究新生態(tài)二氧化錳對這些有機物的吸附性能和作用機理。結(jié)果表明，新生態(tài)二氧化錳對所選擇的四種有機物的吸附能力為：苯胺苯酚硝基苯苯甲酸。通過對有機物分子結(jié)構(gòu)的比較，正負(fù)離子對新生態(tài)二氧化錳吸附效能的影響分析，發(fā)現(xiàn)新生態(tài)二氧化錳的比表面積及靜電作用對其吸附作用有重要影響。一般情況下，新生態(tài)二氧化錳的比表面積越大，其對有機物的吸附能力越強，新

5、生態(tài)二氧化錳更易于吸附帶正電荷的有機物；有機物的疏水作用次之，有機物的疏水性越強，有利于其在新生態(tài)二氧化錳表面吸附。新生態(tài)二氧化錳對有機物的吸附更符合Langmuir吸附等溫模型。以新生態(tài)二氧化錳作為混凝劑和助凝劑，考察新生態(tài)二氧化錳對微污染水中有機物的去除效能，并考察混凝條件對其混凝效果的影響。結(jié)果表明，新生態(tài)二氧化錳具有較好的有機物去除能力，如投加10mgL1二氧化錳，UV254的去除率約為40%以上，TOC的去除率接近20%。新生