氧化法去除饮用水中亚硝酸盐的实验研究

发布时间：2017-10-07 05:17

  本文关键词：氧化法去除饮用水中亚硝酸盐的实验研究

  更多相关文章： NaClO 氯胺T H_2O_2 单过硫酸氢钾复合盐 亚硝酸盐氮 紫外

【摘要】：目前,地下水和地表水的氮源污染在我国很严重,亚硝酸盐问题在饮用水行业中己然成为一个较被人们关注的话题。我国关于生活饮用水中亚硝酸盐指标限值在最新的饮用水卫生标准中首次作出了规定,但仅仅只作为参考指标。所以对生活饮用水中亚硝酸盐氮含量作出研究依然有必要,以此保证居民生活饮用水健康安全。本文主要是研究饮用水中亚硝酸盐超标问题,由于目前国内有部分供水厂中亚硝酸盐氮浓度已远远超过相关参考指标,故需对供水厂中亚硝酸盐来源进行分析,并通过试验寻找最佳方案来解决亚硝酸盐超标问题。本文主要是利用氧化剂将亚硝酸盐转化为硝酸盐,试验发现通入用空气制造的臭氧不但不会使模拟水样中的亚硝酸盐氮含量减少,反而还会增加水体中的亚硝酸盐氮含量。其原因是空气中含有大量的氮气,经高压放电后氮气转化为氮的氧化物通入水体后会形成亚硝酸,从而使得水体中亚硝酸盐氮含量增加,而通入用氧气制造的臭氧会使模拟水样中亚硝酸盐氮浓度降低。本实验研究常见氧化剂次氯酸钠、过氧化氢、氯胺T、单过硫酸氢钾复合盐、臭氧(氧气)以及不同波长光源的紫外光与过氧化氢和单过硫酸氢钾复合盐联合使用对去除亚硝酸盐氮的效果,得知了针对模拟水样以上部分氧化剂与亚硝酸盐氮的最佳电子摩尔比例,其次氯酸钠、氯胺T、UV254/单过硫酸氢钾复合盐以及UV254/过氧化氢与亚硝酸盐氮的最佳电子摩尔比分别为1:1、3:1、5:1及5:1,其中臭氧(氧气)以20ml/min流量通入1L模拟水样,其最佳通入浓度为50m L/L。各种氧化剂去除亚硝酸盐氮效果:次氯酸钠氯胺TUV254/单过硫酸氢钾复合盐UV254/过氧化氢单过硫酸氢钾复合盐过氧化氢,同时也研究了在最佳投加比下水样p H、温度及氧化反应时间对去除亚硝酸盐氮的影响。试验得知,水样p H值对UV254/单过硫酸氢钾复合盐除去亚硝酸盐氮的影响较小,几乎可以忽略不计,然而,氧化反应时间却对其去除率影响较大,随着氧化反应时间的增加,其对亚硝酸盐氮的去除率逐渐增高。水样p H值对次氯酸钠除去亚硝酸盐氮的影响较大,p H值越小,去除率越大,当水样p H值为5.5和7.0时,氧化反应时间对其去除率几乎没有影响,然而当水样p H值为8.0时,氧化反应时间对其去除率有较大影响,随着氧化时间的增加,其对亚硝酸盐氮的去除率逐渐增大。水样温度对次氯酸钠除去亚硝酸盐氮具有较大的影响,其对亚硝酸盐氮的去除率随着温度的升高而先升高后下降。通过实验得知,各种氧化剂除去亚硝酸盐氮随着氧化剂的投加量的增加而增加,其中次氯酸钠在酸性环境、水温为20℃条件下,其对亚硝酸盐氮的去除效果较好且其氧化接触时间也较短,一般以2min为宜。单过硫酸氢钾复合盐和过氧化氢在UV254光源照射下去除效果明显转好,其去除率分别高达98.2%和97.27%,但溶液反应时间较长,一般以50min为宜,然而单过硫酸氢钾复合盐和过氧化氢在UV308和UV365光源照射下去除效果并没有得到大的提高,甚至是过氧化氢在UV308和UV365光源照射下其对亚硝酸盐氮的去除率会有所下降,这是由于水体蒸发所致。本实验也研究了UV254/PMS氧化亚硝酸盐氮的动力学反应过程,通过尝试法发现其动力学反应方程遵循一级反应动力学,并且其相关系数R2均大于0.987,线性相关性较好。
【关键词】：NaClO 氯胺T H_2O_2 单过硫酸氢钾复合盐 亚硝酸盐氮 紫外
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU991.2
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-21
• 1.1 亚硝酸盐的性质12
• 1.2 课题背景和意义12-13
• 1.3 相关课题研究近况13-19
• 1.3.1 亚硝酸盐的来源及三氮迁移转化13-17
• 1.3.2 亚硝酸盐的危害及机制17-18
• 1.3.3 饮用水中亚硝酸盐的标准18-19
• 1.4 研究目的19-20
• 1.5 研究内容20-21
• 第二章 实验试剂及方法21-25
• 2.1 实验设备和材料21-22
• 2.1.1 实验设备21
• 2.1.2 实验试剂21-22
• 2.1.3 实验水样及所需试剂配制22
• 2.2 实验方法22-23
• 2.2.1 水体中亚硝酸盐氮测定22-23
• 2.3 亚硝酸盐氮标准曲线23-25
• 第三章 亚硝酸盐氮的氧化去除25-41
• 3.1 常用的水处理氧化剂25-28
• 3.1.1 次氯酸钠25-26
• 3.1.2 氯胺T26
• 3.1.3 过氧化氢26-27
• 3.1.4 单过硫酸氢钾复合盐27-28
• 3.2 实验内容28-29
• 3.3 实验结果与讨论29-40
• 3.3.1 各种氧化剂氧化除去亚硝酸盐氮29-32
• 3.3.2 UV_(254)光源的影响32-34
• 3.3.3 不同光源强度的影响34-36
• 3.3.4 pH对除去亚硝酸盐氮的影响36-37
• 3.3.5 温度对除去亚硝酸盐氮的影响37-39
• 3.3.6 氧化亚硝酸盐氮动力学研究39-40
• 3.4 本章结论40-41
• 第四章 臭氧氧化去除亚硝酸盐41-46
• 4.1 臭氧41
• 4.2 实验内容41
• 4.3 实验结果与讨论41-44
• 4.3.1 臭氧（空气）氧化亚硝酸盐41-42
• 4.3.2 臭氧（空气）氧化后亚硝酸盐氮含量变化42-43
• 4.3.3 臭氧（纯氧）氧化亚硝酸盐43-44
• 4.4 本章结论44-46
• 第五章 结论与建议46-48
• 5.1 结论46-47
• 5.2 建议47-48
• 参考文献48-52
• 致谢52-53
• 作者简介及科研成果53

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