折点加氯体系中碘代酚类副产物的生成规律及控制方法研究
发布时间：2021-10-13 22:29
碘元素在自然界中广泛分布。酚类基团是天然有机物（如腐殖酸）的基本组成部分。在饮用水和污水的氯化/氯胺化消毒处理过程中,消毒剂能将碘离子氧化为高活性不稳定的次碘酸,并与酚类物质发生取代反应生成碘代酚类消毒副产物。相较于常规碘代消毒副产物（如碘仿和碘乙酸）,碘代酚类副产物的毒性更强、危害更大。研究水体消毒过程中碘代酚类副产物的生成规律及控制方法具有重要的实际意义。本文首先研究了在折点加氯体系中碘代酚类副产物的生成规律。结果表明,在折点加氯处理过程中,碘代酚类消毒副产物的生成量在阶段一（HOCl/NH3-N摩尔比小于1:1,体系中的活性氯主要为一氯胺）随HOCl/NH3-N摩尔比的增加而增加;在阶段二（HOCl/NH3-N的摩尔比大于1:1,小于2:1,体系中的总氯主要由一氯胺,二氯胺和三氯胺）由于总氯逐渐减少,生成的碘代酚类副产物也随之减少;在阶段三（HOCl/NH3-N的摩尔比大于2:1,此时体系中的活性氯主要为自由氯）,碘代酚类副产物的浓度先随HOCl/NH3-N摩尔比的增加而...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氧化剂与碘离子反应的二级速率常数[90,92-93]
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-11-(6)研究实际水体中的折点加氯曲线，碘离子对苯酚，双酚S和对硝基苯酚三种酚类污染物转化的影响，以及实际水体折点氯化过程中苯酚，双酚S和对硝基苯酚三种体系的产物生成规律和实际水体高铁酸盐预处理后对水体中碘代酚类副产物形成的控制作用。本文的技术路线图见图1-2。图1-2技术路线图
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-20-第3章折点加氯体系中碘代酚类副产物的生成规律研究本章内容研究了折点加氯体系中碘离子对酚类化合物转化的影响，同时研究了各个pH，不同摩尔比下碘代酚类副产物的生成规律。3.1折点加氯曲线的研究氯与氨氮反应生成氯胺的种类与pH有很大关系，pH越小HClO量越多、活性越大，越能促进氯胺的进一步氯代反应。在25±1℃、(Cl2:N)=5:1和反应30min的条件下，pH≤3时主要生成三氯胺(占总氯胺60%以上)，pH值在3.5~5.5之间以二氯胺为主，pH≥5.5以一氯胺为主，当pH到8以上，主要生成一氯胺(占总氯胺99%以上)[99]。图3-1pH5(A)，pH7(B)和pH9(C)时的折点加氯曲线。实验条件：[NH4Cl]0=35.7μM(0.5mg/L，以N计),反应时长20分钟固定氯化铵浓度为35.7μM(0.5mg/L，以N计)，向反应体系中加入不同浓度的次氯酸钠，使体系中自由氯和氨氮的摩尔比分别为0.5:1、1:1、1.5:1、2:1、4:1、6:1和10:1，加入次氯酸钠的瞬间开始计时，通过测定20分钟反应后氯与氯化铵在不同摩尔比下的活性氯和一氯胺的浓度，得出在酸性(pH5)，中性(pH7)和碱性(pH9)条件下的折点加氯曲线如图3-1所示。当氯与氯化铵的摩尔比为0.5:1到1:1时，活性氯浓度随着摩尔比的增加而增加，在这个阶段，活性氯主要是一氯胺。在pH5和pH7条件下，氯与氯化铵的摩尔比为1:1到2:1时，活性氯和一氯胺的浓度均随着摩尔比的增加而减少。在这个摩尔比的范围内，生成的NH2Cl可以继续与氯反应生成NHCl2和NCl3。同时，氯还可以将氨氮氧化成N2和NO3-，这就导致了体系中活性氯的减少。pH5和pH7的曲线折点均出现在氯氮摩尔比2:1的位置，此时活性氯的浓度最低。继续加大投
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国河口海岸水库发展现状与展望[J]. 林鹏智,龚泽林. 人民长江. 2019(07)
[2]微污染原水加氯处理条件下氯胺生成特性及动力学[J]. 代杏满,李新杰,张跃军,唐淑娟,章秋菊,谢珊. 中国农村水利水电. 2016(04)
[3]饮用水消毒副产物对健康的危害及其影响因素研究进展[J]. 王珂,陈小岳. 职业与健康. 2015(20)
博士论文
[1]环境水体中碘的存在形态及其影响因素研究[D]. 张伟娜.吉林大学 2012
硕士论文
[1]超声—氯协同灭活水中枯草芽孢杆菌的研究[D]. 王力芳.华南理工大学 2017
[2]基于S-Fe氧化的自养反硝去除水中NO3--N的研究[D]. 霍珊.北京化工大学 2016
[3]MBR+NF+RO工艺处理垃圾渗滤液的研究[D]. 姜彦超.哈尔滨工业大学 2015
[4]碘形态分析方法建立及铁（氢）氧化物吸附去除水体中碘[D]. 谭俊.成都理工大学 2015
本文编号：3435523
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氧化剂与碘离子反应的二级速率常数[90,92-93]
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-11-(6)研究实际水体中的折点加氯曲线，碘离子对苯酚，双酚S和对硝基苯酚三种酚类污染物转化的影响，以及实际水体折点氯化过程中苯酚，双酚S和对硝基苯酚三种体系的产物生成规律和实际水体高铁酸盐预处理后对水体中碘代酚类副产物形成的控制作用。本文的技术路线图见图1-2。图1-2技术路线图
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-20-第3章折点加氯体系中碘代酚类副产物的生成规律研究本章内容研究了折点加氯体系中碘离子对酚类化合物转化的影响，同时研究了各个pH，不同摩尔比下碘代酚类副产物的生成规律。3.1折点加氯曲线的研究氯与氨氮反应生成氯胺的种类与pH有很大关系，pH越小HClO量越多、活性越大，越能促进氯胺的进一步氯代反应。在25±1℃、(Cl2:N)=5:1和反应30min的条件下，pH≤3时主要生成三氯胺(占总氯胺60%以上)，pH值在3.5~5.5之间以二氯胺为主，pH≥5.5以一氯胺为主，当pH到8以上，主要生成一氯胺(占总氯胺99%以上)[99]。图3-1pH5(A)，pH7(B)和pH9(C)时的折点加氯曲线。实验条件：[NH4Cl]0=35.7μM(0.5mg/L，以N计),反应时长20分钟固定氯化铵浓度为35.7μM(0.5mg/L，以N计)，向反应体系中加入不同浓度的次氯酸钠，使体系中自由氯和氨氮的摩尔比分别为0.5:1、1:1、1.5:1、2:1、4:1、6:1和10:1，加入次氯酸钠的瞬间开始计时，通过测定20分钟反应后氯与氯化铵在不同摩尔比下的活性氯和一氯胺的浓度，得出在酸性(pH5)，中性(pH7)和碱性(pH9)条件下的折点加氯曲线如图3-1所示。当氯与氯化铵的摩尔比为0.5:1到1:1时，活性氯浓度随着摩尔比的增加而增加，在这个阶段，活性氯主要是一氯胺。在pH5和pH7条件下，氯与氯化铵的摩尔比为1:1到2:1时，活性氯和一氯胺的浓度均随着摩尔比的增加而减少。在这个摩尔比的范围内，生成的NH2Cl可以继续与氯反应生成NHCl2和NCl3。同时，氯还可以将氨氮氧化成N2和NO3-，这就导致了体系中活性氯的减少。pH5和pH7的曲线折点均出现在氯氮摩尔比2:1的位置，此时活性氯的浓度最低。继续加大投
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国河口海岸水库发展现状与展望[J]. 林鹏智,龚泽林. 人民长江. 2019(07)
[2]微污染原水加氯处理条件下氯胺生成特性及动力学[J]. 代杏满,李新杰,张跃军,唐淑娟,章秋菊,谢珊. 中国农村水利水电. 2016(04)
[3]饮用水消毒副产物对健康的危害及其影响因素研究进展[J]. 王珂,陈小岳. 职业与健康. 2015(20)
博士论文
[1]环境水体中碘的存在形态及其影响因素研究[D]. 张伟娜.吉林大学 2012
硕士论文
[1]超声—氯协同灭活水中枯草芽孢杆菌的研究[D]. 王力芳.华南理工大学 2017
[2]基于S-Fe氧化的自养反硝去除水中NO3--N的研究[D]. 霍珊.北京化工大学 2016
[3]MBR+NF+RO工艺处理垃圾渗滤液的研究[D]. 姜彦超.哈尔滨工业大学 2015
[4]碘形态分析方法建立及铁（氢）氧化物吸附去除水体中碘[D]. 谭俊.成都理工大学 2015
本文编号：3435523
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