KMnO 4 与FeSO 4 联用去除水中磷的效能与机理
发布时间：2021-10-07 14:36
随着人类活动的不断增加,工业废水、生活污水排放总量呈逐年增加趋势,而污水处理率却没有得到相应地提高,导致目前水资源水质恶化,水生态系统遭到破坏。富营养化问题是当今世界面临的最主要的水污染问题之一。磷作为产生水体富营养化的最主要因素,对其排放到水体中的浓度控制是解决水体富营养化最根本的方法之一。本论文针对污水厂二级处理出水中磷浓度普遍超标这一热点问题,研发了一种新型的化学除磷工艺,即KMnO4与FeSO4联用工艺（简称KMnO4-FeSO4工艺）。该工艺克服了FeSO4混凝效果差的缺点,同时较传统混凝剂提高了磷的去除效果,对污水二级处理出水水质提供了有效的技术保障并具有重要的实际意义。本文综合利用多种表征测试手段,对KMnO4-FeSO4工艺去除水中磷的效能、影响因素和反应机理进行了深入系统的研究,同时考察了该工艺对污水二级处理出水中的磷和多组分污染物的去除效能,为该技术的推广应用提供了必要的理论基础和技术储备。研究表明,氧化剂-FeSO4联用工艺包括H2O2-FeSO4、NaClO-FeSO4、KMnO4-FeSO4、O3-FeSO4和O2-FeSO4对磷均有一定的的去除作用,但去除效...
【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】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
H2O2与FeSO4联用形成絮体颗粒沉淀物的SEM图谱
(c) (d)图 3-9 NaClO 与 FeSO4联用形成絮体颗粒沉淀物的 SEM 图谱Fig.3-9 SEM analysis of the precipitates collected in combined use of NaClO and FeSO4(a)(b)无磷酸盐存在时；(c)(d)磷酸盐存在时同样地，从图中可以看出，磷酸盐的存在对 NaClO-FeSO4工艺形成的絮体颗粒沉淀物的表面形貌有一定的影响。在磷酸盐不存在的条件下，NaClO-FeSO4絮体颗粒沉淀物的表面比较粗糙，颗粒形貌不规则，颗粒大小分布不均匀。相比于 H2O2-FeSO4工艺形成的絮体颗粒沉淀物，NaClO-FeSO4絮体颗粒沉淀物的粒度较大，表面粗糙度较低。当磷酸盐存在的条件下，NaClO-FeSO4-PO43-絮体颗粒沉淀物的表面相对较为均一，颗粒大小分布较均匀且相对较小。同样说明磷酸盐的存在对 NaClO-FeSO4絮体颗粒沉淀物的形貌存在一定的影响，絮体颗粒物粒径较小表明磷酸盐的存在不利于絮体颗粒物的沉淀。3.6.3 KMnO4与 FeSO4联用形成絮体颗粒沉淀物的表面形貌特征在溶液 pH 值为 6.0 的条件下，KMnO4-FeSO4工艺形成的絮体颗粒沉淀物的
(c) (d)图 3-10 KMnO4与 FeSO4联用形成絮体颗粒沉淀物的 SEM 图谱Fig.3-10 SEM analysis of the precipitates collected in combined use of KMnO4and FeSO4(a)(b)无磷酸盐存在时；(c)(d)磷酸盐存在时从图中可以看出，在磷酸盐不存在的条件下，KMnO4-FeSO4工艺形成的絮体颗粒沉淀物的表面较不规则均一，且呈片状；当磷酸盐存在的条件下，相比较前者，KMnO4-FeSO4-PO43-絮体颗粒沉淀物的颗粒大小分布较均匀，表面较为粗糙，颗粒粒径较小。3.6.4 O3与 FeSO4联用形成絮体颗粒沉淀物的表面形貌特征在溶液 pH 值为 6.0 的条件下，O3-FeSO4工艺形成的絮体颗粒沉淀物的 SEM图像如图 3-11 所示。从图中可以看出，相比于磷酸盐不存在的条件下，O3-FeSO4-PO43-絮体颗粒沉淀物的表面也较粗糙，颗粒形貌相对规则，颗粒大小分布较均匀且颗粒较为细小。磷酸盐的存在改变了絮体颗粒物的表面形貌。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同混凝剂除磷效果的研究[J]. 李思敏,王俊,宋晓娟. 河北工程大学学报(自然科学版). 2010(01)
[2]铁锰复合氧化物混凝除微污染效能与机理[J]. 杨艳玲,李星,杨威,贾锋,赵富旺. 北京工业大学学报. 2009(12)
[3]改进型分段进水厌氧/缺氧/好氧工艺强化营养物去除（英文）[J]. 王伟,王淑莹,彭永臻,张善锋,殷芳芳. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2009(05)
[4]高磷酸性废水处理技术现状及研究方向[J]. 胡海祥,赵欢. 中国资源综合利用. 2009(05)
[5]Ln0.5Sr0.5CoO3-δ阴极薄膜材料的XRD和XPS研究[J]. 张利文,丁铁柱,王强,朱志强,赵倩,姜涛. 稀土. 2008(05)
[6]微污染原水中有机物对混凝效果影响研究[J]. 郭三慎,苏萍,潘厚磊,贾智谋. 西南给排水. 2008(04)
[7]铝盐强化混凝去除水中腐殖酸[J]. 王瑞波,胡开林,蒋明. 西南给排水. 2008(04)
[8]湖泊水体富营养化评价与可持续发展研究[J]. 陈为国,许文杰,张晓平,赵磊. 节水灌溉. 2008(06)
[9]水合二氧化锰混凝去除腐殖酸的效能研究[J]. 杨威. 化学与粘合. 2008(02)
[10]Properties and coagulation mechanisms of polyferric silicate sulfate with high concentration[J]. SONG Zhiwei~(1,2) REN Nanqi~(1,*) 1.School of Municipal and Environmental Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China. 2.School of Resource and Environment Engineering,Heilongjiang Institute of Science and Technology,Harbin 150027,China. Journal of Environmental Sciences. 2008(02)
博士论文
[1]芬顿法和类芬顿法对水中污染物的去除研究[D]. 李春娟.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]臭氧/沸石降解水中硝基苯的研究[D]. 刘可.哈尔滨工业大学 2006
[2]富营养化湖泊藻类控制技术比较及新方法的研究[D]. 张绍浩.华中科技大学 2006
本文编号：3422237
【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】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
H2O2与FeSO4联用形成絮体颗粒沉淀物的SEM图谱
(c) (d)图 3-9 NaClO 与 FeSO4联用形成絮体颗粒沉淀物的 SEM 图谱Fig.3-9 SEM analysis of the precipitates collected in combined use of NaClO and FeSO4(a)(b)无磷酸盐存在时；(c)(d)磷酸盐存在时同样地，从图中可以看出，磷酸盐的存在对 NaClO-FeSO4工艺形成的絮体颗粒沉淀物的表面形貌有一定的影响。在磷酸盐不存在的条件下，NaClO-FeSO4絮体颗粒沉淀物的表面比较粗糙，颗粒形貌不规则，颗粒大小分布不均匀。相比于 H2O2-FeSO4工艺形成的絮体颗粒沉淀物，NaClO-FeSO4絮体颗粒沉淀物的粒度较大，表面粗糙度较低。当磷酸盐存在的条件下，NaClO-FeSO4-PO43-絮体颗粒沉淀物的表面相对较为均一，颗粒大小分布较均匀且相对较小。同样说明磷酸盐的存在对 NaClO-FeSO4絮体颗粒沉淀物的形貌存在一定的影响，絮体颗粒物粒径较小表明磷酸盐的存在不利于絮体颗粒物的沉淀。3.6.3 KMnO4与 FeSO4联用形成絮体颗粒沉淀物的表面形貌特征在溶液 pH 值为 6.0 的条件下，KMnO4-FeSO4工艺形成的絮体颗粒沉淀物的
(c) (d)图 3-10 KMnO4与 FeSO4联用形成絮体颗粒沉淀物的 SEM 图谱Fig.3-10 SEM analysis of the precipitates collected in combined use of KMnO4and FeSO4(a)(b)无磷酸盐存在时；(c)(d)磷酸盐存在时从图中可以看出，在磷酸盐不存在的条件下，KMnO4-FeSO4工艺形成的絮体颗粒沉淀物的表面较不规则均一，且呈片状；当磷酸盐存在的条件下，相比较前者，KMnO4-FeSO4-PO43-絮体颗粒沉淀物的颗粒大小分布较均匀，表面较为粗糙，颗粒粒径较小。3.6.4 O3与 FeSO4联用形成絮体颗粒沉淀物的表面形貌特征在溶液 pH 值为 6.0 的条件下，O3-FeSO4工艺形成的絮体颗粒沉淀物的 SEM图像如图 3-11 所示。从图中可以看出，相比于磷酸盐不存在的条件下，O3-FeSO4-PO43-絮体颗粒沉淀物的表面也较粗糙，颗粒形貌相对规则，颗粒大小分布较均匀且颗粒较为细小。磷酸盐的存在改变了絮体颗粒物的表面形貌。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同混凝剂除磷效果的研究[J]. 李思敏,王俊,宋晓娟. 河北工程大学学报(自然科学版). 2010(01)
[2]铁锰复合氧化物混凝除微污染效能与机理[J]. 杨艳玲,李星,杨威,贾锋,赵富旺. 北京工业大学学报. 2009(12)
[3]改进型分段进水厌氧/缺氧/好氧工艺强化营养物去除（英文）[J]. 王伟,王淑莹,彭永臻,张善锋,殷芳芳. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2009(05)
[4]高磷酸性废水处理技术现状及研究方向[J]. 胡海祥,赵欢. 中国资源综合利用. 2009(05)
[5]Ln0.5Sr0.5CoO3-δ阴极薄膜材料的XRD和XPS研究[J]. 张利文,丁铁柱,王强,朱志强,赵倩,姜涛. 稀土. 2008(05)
[6]微污染原水中有机物对混凝效果影响研究[J]. 郭三慎,苏萍,潘厚磊,贾智谋. 西南给排水. 2008(04)
[7]铝盐强化混凝去除水中腐殖酸[J]. 王瑞波,胡开林,蒋明. 西南给排水. 2008(04)
[8]湖泊水体富营养化评价与可持续发展研究[J]. 陈为国,许文杰,张晓平,赵磊. 节水灌溉. 2008(06)
[9]水合二氧化锰混凝去除腐殖酸的效能研究[J]. 杨威. 化学与粘合. 2008(02)
[10]Properties and coagulation mechanisms of polyferric silicate sulfate with high concentration[J]. SONG Zhiwei~(1,2) REN Nanqi~(1,*) 1.School of Municipal and Environmental Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China. 2.School of Resource and Environment Engineering,Heilongjiang Institute of Science and Technology,Harbin 150027,China. Journal of Environmental Sciences. 2008(02)
博士论文
[1]芬顿法和类芬顿法对水中污染物的去除研究[D]. 李春娟.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]臭氧/沸石降解水中硝基苯的研究[D]. 刘可.哈尔滨工业大学 2006
[2]富营养化湖泊藻类控制技术比较及新方法的研究[D]. 张绍浩.华中科技大学 2006
本文编号：3422237
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