氯代酮/醛类消毒副产物的生成机理及其在常规净水工艺中的生成潜能评估
发布时间：2022-12-09 23:08
消毒副产物（DBPs）是一类具有“致畸、致癌、致突变”作用的物质,对饮用水安全产生极大威胁。卤代酮（HKs）和卤代醛（HAs）作为新兴消毒副产物,在饮用水中的含量仅次于三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）和卤乙腈（HANs）,其在自来水出厂水中的浓度均能达到μg·L-1级别,且在消毒体系中常被一同检出,因此近年来受到广泛关注。卤代酮/醛类消毒副产物的形成及控制研究对饮用水安全保障具有重要意义。本文以两类典型新兴消毒副产物氯代酮（CKs）（二氯丙酮,1,1-DCP;三氯丙酮,1,1,1-TCP）和水合氯醛（CH）为研究对象,探究其在氯消毒体系中的生成机理并评估其在常规净水工艺中的生成潜能。以常见的6大类共14种天然有机物为对象,研究了不同有机物在氯化消毒过程中的氯代酮/醛生成潜力。结果表明,富里酸、柠檬酸、苹果酸、L-苏氨酸和L-天冬酰胺具有较高的氯代酮/醛生成势。有机物生成氯代酮/醛的过程主要包括2个阶段:首先前驱物经氧化、脱羧等过程生成乙醛和丙酮,其次被逐步氯代生成氯代醛和氯代酮。实际水体的消毒实验表明,氯代酮/醛的生成势与水样中有机物的浓度无必然联系,但与...
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 饮用水消毒技术
1.2 卤代酮/醛类消毒副产物及其在饮用水中的存在现状
1.2.1 卤代酮/醛类消毒副产物的种类及危害
1.2.2 卤代酮/醛类消毒副产物的分析方法
1.2.3 卤代酮/醛类消毒副产物在饮用水中的检出情况和限值
1.3 消毒副产物的形成研究
1.3.1 常见的消毒副产物前驱物
1.3.2 消毒副产物形成的影响因素研究
1.4 消毒副产物的控制方法
1.4.1 消毒副产物前驱物的控制
1.4.2 消毒工艺的优化
1.4.3 消毒副产物的直接去除
1.5 研究目的与内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
第二章 氯代酮/醛类消毒副产物的生成潜能及其前驱物的结构特征研究
2.1 引言
2.2 实验材料与方法
2.2.1 化学试剂
2.2.2 主要仪器和设备
2.2.3 实验设计与方案
2.2.4 分析测试方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 不同有机物在消毒过程中的氯代酮/醛生成量及比摩尔生成势
2.3.2 三种消毒副产物的生成途径分析
2.3.3 醇羟基和羰基官能团与氯代酮/醛类消毒副产物生成势的关系
2.4 本章小结
第三章 氯代酮/醛类消毒副产物的影响因素研究
3.1 引言
3.2 实验材料与方法
3.2.1 化学试剂
3.2.2 主要仪器和设备
3.2.3 实验设计与方案
3.2.4 分析测试方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 加氯量对氯代酮/醛形成过程的影响
3.3.2 pH对氯代酮/醛形成过程的影响
3.3.3 溴离子对氯代酮/醛形成过程的影响
3.3.4 常见金属离子对氯代酮/醛形成过程的影响
3.4 本章小节
第四章 氯代酮/醛类消毒副产物在常规净水工艺中的生成潜能评估
4.1 引言
4.2 实验材料与方法
4.2.1 化学试剂
4.2.2 主要仪器和设备
4.2.3 实验设计与方案
4.2.4 分析测试方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 高锰酸钾预氧化工艺对氯代酮/醛生成潜能的影响
4.3.2 臭氧预氧化工艺对氯代酮/醛生成潜能的影响
4.3.3 混凝沉淀工艺对氯代酮/醛生成潜能的影响
4.3.4 深度处理工艺对氯代酮/醛生成潜能的影响
4.3.5 常规净水工艺对氯代酮/醛生成潜能影响的综合评估
4.4 本章小节
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 存在的问题与展望
参考文献
附录
附录1 第二章附图
附录2 第三章附图
攻读学位期间的学术活动及成果清单
【参考文献】：
期刊论文
[1]Impact of chlorine exposure time on disinfection byproduct formation in the presence of iopamidol and natural organic matter during chloramination[J]. Nana Osei B.Ackerson,Alexis H.Killinger,Hannah K.Liberatore,Thomas A.Ternes,Michael J.Plewa,Susan D.Richardson,Stephen E.Duirk. Journal of Environmental Sciences. 2019(04)
[2]次氯酸钠消毒技术在自来水厂中的应用[J]. 王立彪. 给水排水. 2018(11)
[3]现阶段反渗透膜研究进展[J]. 华怀玉. 环境与发展. 2018(06)
[4]固相微萃取法在环境监测中的应用分析[J]. 王睿,刘霞. 资源节约与环保. 2018(06)
[5]纳滤膜分离技术处理饮用水研究进展[J]. 李新冬,代武川,袁佳彬,赵冰心,张明. 应用化工. 2018(08)
[6]南水北调引江原水不同预氧化方式中试对比研究[J]. 方自毅,张怡然,何凤华,李晨,常华,董捷. 供水技术. 2018(03)
[7]氯、氯胺消毒下钱江源水源水消毒副产物形成特征研究[J]. 林佳佳,李籽桥,姚秋如,朱安生,陈吉,洪华嫦. 环境科学学报. 2018(08)
[8]巢湖水中溶解性有机物分子大小分布、亲疏水性与消毒副产物的生成势[J]. 陈铭,徐斌,王安琪,张帆. 净水技术. 2018(03)
[9]Cu2+对富里酸（FA）形态结构与其三卤甲烷生成能力的影响[J]. 刘立超,李静,李征,吉庆华. 环境化学. 2018(02)
[10]活性炭对水中有机物去除的研究[J]. 王伟. 能源技术与管理. 2017(05)
博士论文
[1]β-羰基羧酸的脱羧烷基化反应[D]. 杨翠凤.中国科学技术大学 2012
[2]氨基酸的氯化消毒副产物生成势及途径[D]. 李安.哈尔滨工业大学 2011
[3]管道分质供水系统自动控制与远程监测技术[D]. 罗冬浦.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2005
硕士论文
[1]水中水合氯醛稳定性的影响因素及降解产物研究[D]. 马圣存.哈尔滨工业大学 2017
[2]负载型催化剂催化臭氧化降解水中水杨酸的研究[D]. 李越.山东农业大学 2014
[3]金属离子对氯化消毒副产物生成的影响及机理研究[D]. 刘伟.哈尔滨工业大学 2014
[4]环戊酮与醛的缩合反应性能研究[D]. 赵婧如.南京理工大学 2014
[5]受污染水库源水三卤甲烷及前驱物去除技术研究[D]. 周璇.吉林建筑工程学院 2009
[6]饮用水中消毒副产物的氯化特性及净水工艺控制研究[D]. 王珂.山东大学 2008
[7]饮用水消毒技术工艺优化研究[D]. 叶富守.广东工业大学 2005
本文编号：3715554
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
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致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 饮用水消毒技术
1.2 卤代酮/醛类消毒副产物及其在饮用水中的存在现状
1.2.1 卤代酮/醛类消毒副产物的种类及危害
1.2.2 卤代酮/醛类消毒副产物的分析方法
1.2.3 卤代酮/醛类消毒副产物在饮用水中的检出情况和限值
1.3 消毒副产物的形成研究
1.3.1 常见的消毒副产物前驱物
1.3.2 消毒副产物形成的影响因素研究
1.4 消毒副产物的控制方法
1.4.1 消毒副产物前驱物的控制
1.4.2 消毒工艺的优化
1.4.3 消毒副产物的直接去除
1.5 研究目的与内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
第二章 氯代酮/醛类消毒副产物的生成潜能及其前驱物的结构特征研究
2.1 引言
2.2 实验材料与方法
2.2.1 化学试剂
2.2.2 主要仪器和设备
2.2.3 实验设计与方案
2.2.4 分析测试方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 不同有机物在消毒过程中的氯代酮/醛生成量及比摩尔生成势
2.3.2 三种消毒副产物的生成途径分析
2.3.3 醇羟基和羰基官能团与氯代酮/醛类消毒副产物生成势的关系
2.4 本章小结
第三章 氯代酮/醛类消毒副产物的影响因素研究
3.1 引言
3.2 实验材料与方法
3.2.1 化学试剂
3.2.2 主要仪器和设备
3.2.3 实验设计与方案
3.2.4 分析测试方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 加氯量对氯代酮/醛形成过程的影响
3.3.2 pH对氯代酮/醛形成过程的影响
3.3.3 溴离子对氯代酮/醛形成过程的影响
3.3.4 常见金属离子对氯代酮/醛形成过程的影响
3.4 本章小节
第四章 氯代酮/醛类消毒副产物在常规净水工艺中的生成潜能评估
4.1 引言
4.2 实验材料与方法
4.2.1 化学试剂
4.2.2 主要仪器和设备
4.2.3 实验设计与方案
4.2.4 分析测试方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 高锰酸钾预氧化工艺对氯代酮/醛生成潜能的影响
4.3.2 臭氧预氧化工艺对氯代酮/醛生成潜能的影响
4.3.3 混凝沉淀工艺对氯代酮/醛生成潜能的影响
4.3.4 深度处理工艺对氯代酮/醛生成潜能的影响
4.3.5 常规净水工艺对氯代酮/醛生成潜能影响的综合评估
4.4 本章小节
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 存在的问题与展望
参考文献
附录
附录1 第二章附图
附录2 第三章附图
攻读学位期间的学术活动及成果清单
【参考文献】：
期刊论文
[1]Impact of chlorine exposure time on disinfection byproduct formation in the presence of iopamidol and natural organic matter during chloramination[J]. Nana Osei B.Ackerson,Alexis H.Killinger,Hannah K.Liberatore,Thomas A.Ternes,Michael J.Plewa,Susan D.Richardson,Stephen E.Duirk. Journal of Environmental Sciences. 2019(04)
[2]次氯酸钠消毒技术在自来水厂中的应用[J]. 王立彪. 给水排水. 2018(11)
[3]现阶段反渗透膜研究进展[J]. 华怀玉. 环境与发展. 2018(06)
[4]固相微萃取法在环境监测中的应用分析[J]. 王睿,刘霞. 资源节约与环保. 2018(06)
[5]纳滤膜分离技术处理饮用水研究进展[J]. 李新冬,代武川,袁佳彬,赵冰心,张明. 应用化工. 2018(08)
[6]南水北调引江原水不同预氧化方式中试对比研究[J]. 方自毅,张怡然,何凤华,李晨,常华,董捷. 供水技术. 2018(03)
[7]氯、氯胺消毒下钱江源水源水消毒副产物形成特征研究[J]. 林佳佳,李籽桥,姚秋如,朱安生,陈吉,洪华嫦. 环境科学学报. 2018(08)
[8]巢湖水中溶解性有机物分子大小分布、亲疏水性与消毒副产物的生成势[J]. 陈铭,徐斌,王安琪,张帆. 净水技术. 2018(03)
[9]Cu2+对富里酸（FA）形态结构与其三卤甲烷生成能力的影响[J]. 刘立超,李静,李征,吉庆华. 环境化学. 2018(02)
[10]活性炭对水中有机物去除的研究[J]. 王伟. 能源技术与管理. 2017(05)
博士论文
[1]β-羰基羧酸的脱羧烷基化反应[D]. 杨翠凤.中国科学技术大学 2012
[2]氨基酸的氯化消毒副产物生成势及途径[D]. 李安.哈尔滨工业大学 2011
[3]管道分质供水系统自动控制与远程监测技术[D]. 罗冬浦.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2005
硕士论文
[1]水中水合氯醛稳定性的影响因素及降解产物研究[D]. 马圣存.哈尔滨工业大学 2017
[2]负载型催化剂催化臭氧化降解水中水杨酸的研究[D]. 李越.山东农业大学 2014
[3]金属离子对氯化消毒副产物生成的影响及机理研究[D]. 刘伟.哈尔滨工业大学 2014
[4]环戊酮与醛的缩合反应性能研究[D]. 赵婧如.南京理工大学 2014
[5]受污染水库源水三卤甲烷及前驱物去除技术研究[D]. 周璇.吉林建筑工程学院 2009
[6]饮用水中消毒副产物的氯化特性及净水工艺控制研究[D]. 王珂.山东大学 2008
[7]饮用水消毒技术工艺优化研究[D]. 叶富守.广东工业大学 2005
本文编号：3715554
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