颗粒活性炭—超滤一体化净水柱处理微污染水的研究

发布时间：2020-05-11 23:27

【摘要】：国内水资源情况每况日下不容乐观,很大一部分的饮用水水源都处于微污染状态,甚至还要严重。微污染水源水指水体的物化指标和微生物指标达不到《地面水环境质量标准》(GB 3838—2002)中关于生活饮用水水源水的要求,所以微污染水源水不止包含有机微污染水源水,还有一些重金属或者常规指标超标例如硫酸盐、硝酸盐等。传统的净水工艺无法很好的净化微污染水源水,这样就需要寻求一种经济可行的办法来净化饮用水。超滤和活性炭是水厂中广泛应用的两种水处理工艺,现有的二者结合的工艺都是将其分体建造,本文自行设计了一种颗粒活性炭-超滤一体化净水柱来实现合体建造。本文目的主要在于研究二者合体建造于一个净水柱中处理微污染水源水的能力,主要针对水质有三种:含有硫酸盐和硝酸盐的微污染水、含有六价铬的微污染水与含有氨氮和COD的微污染水。并讨论了分体建造和合体建造的耗能对比,分析GAC-UF一体化净水柱的实际应用价值。本文主要从颗粒活性炭的静态吸附、单独超滤和单独活性炭的动态实验以及一体化净水柱的动态实验来对比分析研究。静态实验主要从吸附时间、温度、活性炭投加量、pH值和浓度五个方面来分析活性炭的吸附污染物的效果;动态实验主要从原水pH值、流量、活性炭厚度、污染物浓度以及超滤、颗粒活性炭和一体化净水柱的对比来分析一体化净水柱净化微污染水源水的能力。论文的主要结论如下:1、静态实验中颗粒活性炭对硝酸盐氮、硫酸盐和六价铬有较大的去除效果。在pH值为8的时候硫酸盐可以取得较好的去除效果;对于六价铬和硝酸盐氮则是在偏酸性的p H值为5.5下能取得较好的效果,而硝酸盐氮在pH值为8的情况下去除率仅次于pH值为5.5的去除率。并且三种物质的去除率都随着活性炭的投加量、吸附时间和进水浓度的增加而增大。硝酸盐氮和硫酸盐随着温度的升高去除率下降,六价铬反之;2、动态实验表明一体化净水柱对含有硝酸盐和硫酸盐的微污染水有一定的去除效果。在硝酸盐氮和硫酸盐进水浓度不超过饮用水标准的1.25倍时,经一体化净水柱处理后的水质可以达到生活饮用水水质标准。在本文实验条件下,对硝酸盐氮的去除率可达23.01%,对硫酸盐的去除率可达29.86%;3、动态实验证明,一体化净水柱对六价铬微污染水源水有一定的去除效果。在原水中六价铬的浓度不超过0.1mg?L~(-1)(即饮用水标准的2倍时),pH值为5.5的情况下,一体化净水柱出水中六价铬的浓度均低于生活饮用水标准中六价铬的限值0.05mg?L~(-1);4、动态实验证明,一体化净水柱经过一段时间处理含有COD和氨氮微污染水源水后,一体化净水柱中的颗粒活性炭会挂膜转变成为生物活性炭,提高一体化净水柱处理氨氮的效果,并且挂膜后的一体化净水柱在进水氨氮浓度不超过1.25mg?L~(-1)的原水经处理后可达生活饮用水标准(即小于0.5mg?L~(-1));并且对亚硝酸盐氮也具有稳定的去除率;5、通过单独超滤、单独颗粒活性炭与一体化净水柱处理微污染水源水的实验对比,可以得出超滤与颗粒活性炭组合在一起的效果大于二者单独作用的效果,具有协同作用;6、从各个污染物去除率来看,实验条件下本一体化净水柱适用于处理硫酸盐、硝酸盐、六价铬、氨氮浓度小于312.5mg?L~(-1)、12.5mg?L~(-1)、0.1mg?L~(-1)、1.25mg?L~(-1)的微污染水;7、将活性炭和超滤膜合体建造的能耗和费用均小于将二者分体建造。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU991.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙艳华;;污水中1,2,4-三氯苯的吸附研究[J];祖国;2016年22期

2 朱光真;;化学法木质颗粒活性炭的制备工艺与机理及其孔结构研究(摘要)[J];生物质化学工程;2011年05期

3 周晓薇;用蔗渣生产颗粒活性炭[J];广西蔗糖;2001年04期

4 钱慧娟;以蒸馏残余物为原料制颗粒活性炭[J];林产化工通讯;2000年02期

5 周雄尊，，李廷昊，周雪平，戴明辉;杨木制取高质量颗粒活性炭的研究[J];南京林业大学学报;1995年01期

6 黄玲清;氯化锌法颗粒活性炭试验研究[J];林产化学与工业;1995年03期

7 朱广军;生产成型颗粒活性炭的新工艺[J];化学世界;1993年09期

8 李连印;;以贫煤为原料制取颗粒活性炭[J];煤炭加工与综合利用;1987年01期

9 刘善荃;;以太西煤为原料制取颗粒活性炭[J];煤炭加工与综合利用;1987年03期

10 郦冰;;汝箕沟无烟煤生产颗粒活性炭的研究[J];煤炭加工与综合利用;1987年02期

相关会议论文 前4条

1 钱城;田沈;刘莹;李霄;张文华;杨秀山;;颗粒活性炭固定化微生物降解生物质气化洗焦废水[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年

2 王立章;赵跃民;李鹏;王芳芳;伍波;李哲楠;杨胜翔;;炭基纳米半导体金属氧化物镀层粒子电极苯酚电催化降解特性[A];2015年中国环境科学学会学术年会论文集（第二卷）[C];2015年

3 张声俊;刘吉平;阚美秀;江玉玲;;以褐煤为原料制备活性炭的新技术[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年

4 贾艳强;施冬梅;赵文轸;;吸附催化功能材料制备、表征和性能[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年

相关重要报纸文章 前1条

1 本报记者 来玉良 贾辉;为将清流还人间[N];黑龙江日报;2005年

相关博士学位论文 前3条

1 李海朝;废聚苯乙烯泡沫的炭化与活化[D];东北林业大学;2003年

2 曹晓强;活性炭吸附—微波解吸—催化燃烧处理含甲苯废气研究[D];西安建筑科技大学;2008年

3 侯嫔;季铵盐改性颗粒活性炭去除地下水中微量高氯酸盐的研究[D];中国矿业大学（北京）;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 康亚楠;颗粒活性炭—超滤一体化净水柱处理微污染水的研究[D];太原理工大学;2018年

2 潘晓峰;蜂窝/颗粒活性炭吸附分离CH_4/N_2过程研究[D];华东理工大学;2017年

3 李兴才;颗粒活性炭在葡萄糖生产中的应用研究[D];齐鲁工业大学;2012年

4 陈海丽;蔗糖精制脱色用颗粒活性炭的制备研究[D];中国矿业大学;2014年

5 夏洪应;优质活性炭制备及机理分析[D];昆明理工大学;2006年

6 李雁杰;造纸污泥颗粒活性炭填料的制备及其在生物流化床中的应用[D];山东大学;2012年

7 潘爱芹;微波催化氧化回用煤油废水的研究[D];南京理工大学;2004年

8 张贻中;颗粒活性炭的CO_2-化学活化法制备及其在CH_4/N_2变压吸附分离中的应用[D];重庆大学;2017年

9 张成旺;粉炭再生制备成型活性炭的孔隙结构调控[D];南京林业大学;2016年

10 毕丽姣;生物质炭修复剂平铺式治理污染底泥技术研究[D];北京交通大学;2016年

本文编号：2659229