Mn（Ⅲ）预氧化强化重力驱动超滤膜去除水中阿特拉津的效能
发布时间：2021-05-15 14:42
阿特拉津是一种水中新兴污染物,其作为除草剂被广泛施于农田,森林等,但它在水中的溶解性使得其很容易迁移到地表和地下水中,造成水环境污染。难降解、结构稳定的阿特拉津一旦引入水环境便会持续存在,危及生物繁殖及人体健康。如何有效去除水体中的微污染物质阿特拉津是水研究中的重要课题。高级氧化技术对去除水体中的微污染物质阿特拉津具有显著作用,比如基于硫酸根自由基(SO4·-)的过硫酸盐氧化体系以及三价锰（Mn（Ⅲ））氧化体系。但是,天然水体中的天然有机物、阴离子等可能会抑制氧化体系的降解效能,本研究将基于Mn（Ⅲ）的高级氧化技术与重力驱动超滤膜联用进一步提升水中阿特拉津去除效能。重力驱动膜技术具有能耗低、膜污染小、运行稳定以及维护成本低等优势,并且超滤系统在较低的水头驱动下对腐殖酸物质的截留率更佳。本文重点研究了Mn（Ⅲ）预氧化强化重力驱动超滤膜去除水中阿特拉津的效能,以及该过程中腐殖酸对强化效能的关键性作用,并用过硫酸氢钾-钴（II）（PMS-Co（II））氧化体系作为对照组。对于给定的腐殖酸浓度条件下,预氧化—超滤联用工艺对阿特拉津的去除均优于两种工艺...
【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】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及目的
1.1.1 阿特拉津的危害
1.1.2 阿特拉津的处理技术研究现状
1.1.3 重力驱动超滤膜系统的发展
1.1.4 课题研究的目的
1.2 超滤及其组合工艺在水处理中的应用
1.2.1 混凝—超滤联用工艺
1.2.2 吸附—超滤联用工艺
1.2.3 高级氧化—超滤联用工艺
1.3 基于Mn(Ⅲ)的高级氧化技术处理微污染物水研究现状
1.4 基于硫酸根自由基的高级氧化技术处理微污染物水研究现状
1.5 课题研究内容
1.5.1 课题研究思路
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 实验技术路线
第2章 实验及分析方法
2.1 实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器和设备
2.2 实验装置与内容
2.2.1 重力驱动膜系统设计
2.2.2 预氧化实验设计与操作
2.3 水质分析方法
2.3.1 TOC的测定
2.3.2 Zeta电位与颗粒粒度的测定
2.3.3 高效液相色谱法(HPLC)
2.3.4 荧光光谱分析
2.4 膜表征手段与分析方法
2.4.1 扫描电子显微镜
2.4.2 原子力显微镜
2.4.3 傅里叶红外光谱(FTIR)
2.4.4 接触角(Contact Angle)
2.5 XDLVO理论与界面自由能
第3章 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动超滤膜去除阿特拉津的效能分析
3.1 引言
3.2 单独Mn(Ⅲ)预氧化、重力驱动超滤膜去除阿特拉津效能
3.2.1 Mn(Ⅲ)氧化除阿特拉津效能
3.2.2 重力驱动超滤系统除阿特拉津效能
3.3 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动超滤膜去除阿特拉津的效能
3.4 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动MnO_2 沉积层超滤膜去除阿特拉津效能
3.4.1 MnO_2 沉积层超滤膜的制备
3.4.2 阿特拉津、腐殖酸以及纳米二氧化锰的Zeta电位分析
3.4.3 pH值对重力驱动MnO_2 沉积层超滤膜去除阿特拉津的影响
3.4.4 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动MnO_2 沉积层超滤膜去除阿特拉津及膜污染减缓效能
3.5 本章小结
第4章 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动超滤膜去除阿特拉津过程中腐植酸的作用解析
4.1 引言
4.2 Mn(Ⅲ)预氧化对腐殖酸分子特征的影响
4.2.1 对腐殖酸分子在膜面形成污染层的影响
4.2.2 对腐殖酸分子表面官能团的影响
4.2.3 对腐殖酸分子分子量分布的影响
4.3 腐植酸在Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动超滤膜去除阿特拉津过程中的影响机制
4.4 本章小结
第5章 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动超滤膜去除阿特拉津过程中的膜污染减缓情况及机制
5.1 引言
5.2 重力驱动超滤膜的水通量变化情况
5.3 重力驱动超滤膜污染分析
5.3.1 原子力显微镜分析
5.3.2 膜阻力分析
5.3.3 腐殖酸与膜表面相互作用能分析
5.4 预氧化后含腐殖酸水水质变化
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]三价锰的性质、产生及环境意义[J]. 饶丹丹,孙波,乔俊莲,关小红. 化学进展. 2017(09)
[2]纳滤膜污染机理、表征及控制[J]. 郭驭,王小(亻毛). 给水排水. 2017(09)
[3]光催化降解阿特拉津的研究进展[J]. 臧慧敏,武世奎,陈朝军,王美玲,胡密霞. 工业催化. 2015(12)
[4]北江水源水混凝—沉淀—超滤工艺低通量中试研究[J]. 杜星,梁恒,叶挺进,陈杰,林显增,黄禹坤,罗旺兴,李圭白. 给水排水. 2014(06)
[5]XDLVO理论解析不同离子条件下海藻酸钠微滤膜污染[J]. 赵应许,纵瑞强,高欣玉,谢慧君,殷永泉,梁爽. 环境科学. 2014(04)
[6]超滤膜及其组合工艺在饮用水处理中的应用[J]. 付宛宜,吴启龙,张锡辉,叶挺进,黄明珠,罗旺兴. 中国给水排水. 2013(22)
[7]混凝/超滤工艺处理北江原水的低通量运行[J]. 杜星,梁恒,吴晓波,叶挺进,陈杰,林显增,黄禹坤,李圭白. 中国给水排水. 2013(09)
[8]几种吸附剂对阿特拉津的吸附及其Zeta电位特性研究[J]. 尹敏敏,项艳,司友斌,陈涛. 土壤. 2012(01)
[9]高锰酸钾预氧化对有机物构型与超滤膜污染的影响[J]. 陈卫,袁哲,徐林,纪洪杰,陶辉,陈亮. 中南大学学报(自然科学版). 2012(01)
[10]在线混凝/超滤工艺处理低温、低浊源水的研究[J]. 陶润先,陈立,刘景艳,郭兴芳,李伟. 中国给水排水. 2011(09)
博士论文
[1]粉末活性炭和超滤膜组合工艺深度处理上海水源水研究[D]. 范茂军.同济大学 2006
硕士论文
[1]Co/PMS体系降解染料废水[D]. 刘贝贝.河南科技大学 2018
[2]重力驱动膜处理含藻水的效能与机理[D]. 贾宝辉.哈尔滨工业大学 2017
[3]硫酸根自由基高级氧化技术去除四溴双酚A的研究[D]. 金浩.南京农业大学 2016
[4]碱活化过一硫酸盐及其在处理染料废水中的应用研究[D]. 相青青.中南民族大学 2012
[5]超滤在饮用水净化和城市污水深度处理中的应用研究[D]. 石柳青.清华大学 2011
本文编号：3187819
【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】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及目的
1.1.1 阿特拉津的危害
1.1.2 阿特拉津的处理技术研究现状
1.1.3 重力驱动超滤膜系统的发展
1.1.4 课题研究的目的
1.2 超滤及其组合工艺在水处理中的应用
1.2.1 混凝—超滤联用工艺
1.2.2 吸附—超滤联用工艺
1.2.3 高级氧化—超滤联用工艺
1.3 基于Mn(Ⅲ)的高级氧化技术处理微污染物水研究现状
1.4 基于硫酸根自由基的高级氧化技术处理微污染物水研究现状
1.5 课题研究内容
1.5.1 课题研究思路
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 实验技术路线
第2章 实验及分析方法
2.1 实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器和设备
2.2 实验装置与内容
2.2.1 重力驱动膜系统设计
2.2.2 预氧化实验设计与操作
2.3 水质分析方法
2.3.1 TOC的测定
2.3.2 Zeta电位与颗粒粒度的测定
2.3.3 高效液相色谱法(HPLC)
2.3.4 荧光光谱分析
2.4 膜表征手段与分析方法
2.4.1 扫描电子显微镜
2.4.2 原子力显微镜
2.4.3 傅里叶红外光谱(FTIR)
2.4.4 接触角(Contact Angle)
2.5 XDLVO理论与界面自由能
第3章 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动超滤膜去除阿特拉津的效能分析
3.1 引言
3.2 单独Mn(Ⅲ)预氧化、重力驱动超滤膜去除阿特拉津效能
3.2.1 Mn(Ⅲ)氧化除阿特拉津效能
3.2.2 重力驱动超滤系统除阿特拉津效能
3.3 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动超滤膜去除阿特拉津的效能
3.4 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动MnO_2 沉积层超滤膜去除阿特拉津效能
3.4.1 MnO_2 沉积层超滤膜的制备
3.4.2 阿特拉津、腐殖酸以及纳米二氧化锰的Zeta电位分析
3.4.3 pH值对重力驱动MnO_2 沉积层超滤膜去除阿特拉津的影响
3.4.4 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动MnO_2 沉积层超滤膜去除阿特拉津及膜污染减缓效能
3.5 本章小结
第4章 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动超滤膜去除阿特拉津过程中腐植酸的作用解析
4.1 引言
4.2 Mn(Ⅲ)预氧化对腐殖酸分子特征的影响
4.2.1 对腐殖酸分子在膜面形成污染层的影响
4.2.2 对腐殖酸分子表面官能团的影响
4.2.3 对腐殖酸分子分子量分布的影响
4.3 腐植酸在Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动超滤膜去除阿特拉津过程中的影响机制
4.4 本章小结
第5章 Mn(Ⅲ)预氧化强化重力驱动超滤膜去除阿特拉津过程中的膜污染减缓情况及机制
5.1 引言
5.2 重力驱动超滤膜的水通量变化情况
5.3 重力驱动超滤膜污染分析
5.3.1 原子力显微镜分析
5.3.2 膜阻力分析
5.3.3 腐殖酸与膜表面相互作用能分析
5.4 预氧化后含腐殖酸水水质变化
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]三价锰的性质、产生及环境意义[J]. 饶丹丹,孙波,乔俊莲,关小红. 化学进展. 2017(09)
[2]纳滤膜污染机理、表征及控制[J]. 郭驭,王小(亻毛). 给水排水. 2017(09)
[3]光催化降解阿特拉津的研究进展[J]. 臧慧敏,武世奎,陈朝军,王美玲,胡密霞. 工业催化. 2015(12)
[4]北江水源水混凝—沉淀—超滤工艺低通量中试研究[J]. 杜星,梁恒,叶挺进,陈杰,林显增,黄禹坤,罗旺兴,李圭白. 给水排水. 2014(06)
[5]XDLVO理论解析不同离子条件下海藻酸钠微滤膜污染[J]. 赵应许,纵瑞强,高欣玉,谢慧君,殷永泉,梁爽. 环境科学. 2014(04)
[6]超滤膜及其组合工艺在饮用水处理中的应用[J]. 付宛宜,吴启龙,张锡辉,叶挺进,黄明珠,罗旺兴. 中国给水排水. 2013(22)
[7]混凝/超滤工艺处理北江原水的低通量运行[J]. 杜星,梁恒,吴晓波,叶挺进,陈杰,林显增,黄禹坤,李圭白. 中国给水排水. 2013(09)
[8]几种吸附剂对阿特拉津的吸附及其Zeta电位特性研究[J]. 尹敏敏,项艳,司友斌,陈涛. 土壤. 2012(01)
[9]高锰酸钾预氧化对有机物构型与超滤膜污染的影响[J]. 陈卫,袁哲,徐林,纪洪杰,陶辉,陈亮. 中南大学学报(自然科学版). 2012(01)
[10]在线混凝/超滤工艺处理低温、低浊源水的研究[J]. 陶润先,陈立,刘景艳,郭兴芳,李伟. 中国给水排水. 2011(09)
博士论文
[1]粉末活性炭和超滤膜组合工艺深度处理上海水源水研究[D]. 范茂军.同济大学 2006
硕士论文
[1]Co/PMS体系降解染料废水[D]. 刘贝贝.河南科技大学 2018
[2]重力驱动膜处理含藻水的效能与机理[D]. 贾宝辉.哈尔滨工业大学 2017
[3]硫酸根自由基高级氧化技术去除四溴双酚A的研究[D]. 金浩.南京农业大学 2016
[4]碱活化过一硫酸盐及其在处理染料废水中的应用研究[D]. 相青青.中南民族大学 2012
[5]超滤在饮用水净化和城市污水深度处理中的应用研究[D]. 石柳青.清华大学 2011
本文编号：3187819
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