净水工艺过程中二氧化氯无机消毒副产物检测和去除研究

发布时间：2019-05-30 12:55

【摘要】：二氧化氯作为新型水处理剂,在饮用水净化领域有着良好的应用前景。但其无机消毒副产物,即亚氯酸盐和氯酸盐存在一定的健康风险。目前国内使用二氧化氯的饮用水水厂绝大多数规模较小,专业知识水平和经济能力有限,尚无现场快速检测二氧化氯及其无机消毒副产物的能力,这也使得控制风险的技术研究受到阻碍。两者相比,亚氯酸盐产生的可能性和生物毒性都大于氯酸盐。还原剂去除亚氯酸盐的技术,在使用过程中可能出现的化学风险和对其他净水工艺可能造成的化学风险需要进一步深入研究。本文旨在提高现场快速检测净水工艺过程中亚氯酸盐和氯酸盐的能力,并对亚氯酸盐的去除技术进行生产性研究。LGB-HRP分光光度法创新性地采用了定容密闭的检测体系,评估显示检出限、精确度和加标回收率都有所提高,能够满足二氧化氯和亚氯酸盐的现场、快速、准确检测;联苯胺法创新性地采用了定容恒温体系,评估显示能够满足质量控制要求,可以用于氯酸盐的现场、快速、准确检测。可行性分析显示,改进后的分光光度法比离子色谱法检测费用低、操作方便、检测周期短。去除技术的生产性研究,以硫酸亚铁作为去除剂,使用实际水厂中的原水进行了三阶段混凝单因子实验,明确显著因子后进行了响应曲面实验,得到了五个生产性技术参数、多因子交互作用和最佳工艺运行条件。生产性技术参数中,最适p H范围为7.5-8.5;投加比最适范围为1.8-2.3;亚铁投加量应在7mg/L以下以确保出水总铁的安全;二氧化氯投加量对去除率影响较小;亚铁投加应迟于二氧化氯。对于p H、投加比、亚铁初始投加量、投加时间四个显著因子,响应曲面分析得到投加比与p H、投加比和亚铁投加量、p H和亚铁投加量之间交互作用显著;使用Box-Behnken数学模型预测得到的最佳工艺运行条件为:亚铁与亚氯酸盐投加比为2.61,p H=8.18,亚铁初始投加量4.59,亚铁在二氧化氯投加点后11min后投加,可同时保障亚氯酸盐去除率和出水铁的安全。综上,本研究得到了二氧化氯、亚氯酸盐和氯酸盐的现场、快速、准确的检测方法。对于二氧化氯作预氧化剂使用时,亚铁投加于混凝工艺前后的去除技术,对生产实际提供了参考。
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【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU991.2

【参考文献】