优秀研究生学位论文题录展示饮用水中三卤甲烷生成与四氯化碳降解影响因素研究专　业: 环境科学关键词: 饮用水 三卤甲烷 四氯化碳 消毒副产物 腐殖酸 污染治理分类号: TU991.25　
X172形　态: 共 71 页　约 46,505 个字　约 2.225 M内容阅　读: 内容摘要氯代烃是与人们生活密切相关的一类有毒有害有机物。其中，三卤甲烷是最主要的一类饮用水氯化消毒副产物，四氯化碳是使用最为广泛的化工原料之一。关于三卤甲烷的形成、四氯化碳的降解机理及影响因素研究，是环境科学工作者关注的重要课题。本文以腐殖酸模拟天然水中的有机物，研究了Fe、Cu、Mn、Ni、pb、Zn、Ca等水体中常见的金属离子在不同pH值、不同Br含量条件下对三卤甲烷 THMs 生成量和相对分布规律的影响，研究了在模拟管网沉积物――羟基氧化铁的存在下，余氯和三卤甲烷生成量变化的情况；以Fe-FeOOH为还原系统，研究了Cu、Ag对Fe-FeOOH还原系统还原降解四氯化碳的催化作用，探讨了pH值对四氯化碳脱氯还原的影响作用。得出了以下几点重要结论:1 水体中的溴离子含量的升高会增加氯化过程中三卤甲烷的生成总量，产物中溴代甲烷的百分比随着水样中Br浓度的增加而增大；2 水体中常见的金属离子中，Fe、Cu对产生THMs的反应有催化作用，这种催化作用在偏碱性的水质条件下的表现更为显著；Mn在偏酸性环境中与腐殖酸共存时容易被氯氧化，对氯有消耗，结果使THMs的生成量减少；而在中性和偏碱性环境中，Mn与 Ni、pb、Zn类似，对THMs的生成基本不构成影响；Ca硬度影响腐殖酸氯化反应后 THMs 的组成分布，一部分三氯甲烷向一氯二溴甲烷和三溴甲烷转变；3 供水管网腐蚀沉积物FeOOH与腐殖酸水样共存可增加消毒剂氯的消耗，且三氯甲烷的生成量有所增加；4 由于溴代消毒副产物具有较大的毒性，在沿海地区对水源水中Br浓度的监测应引起关注；碱性环境中，Br、Fe、Cu在水处理系统中与天然有机物共存会放大饮用水的致癌风险，因此应加强消毒副产物前体物和Fe、Cu的去除，或考虑增加消毒副产物去除工艺，以保证供水安全性。5 四氯化碳在Fe-FeOOH还原系统中的降解符合一级动力学反应定律，降解速率随着体系中投加的Fe量的增加而提高；没有羟基氧化铁固体存在时，Fe单独作用无法将四氯化碳还原；Cu、Ag离子对四氯化碳在Fe-羟基氧化铁固体表面的还原降解起催化作用；6 碱性环境有利于四氯化碳在Fe-FeOOH还原系统中的脱氯降解，Fe-FeOOH还原CT在pH>7时才会进行；在 Cu、Ag的催化作用下，四氯化碳可以在较宽的pH值范围内脱氯降解，且pH值的影响更加显著；还原的主要降解产物是CHCl，在Ag的催化作用下，可进一步将 CHCl 还原，所以添加Ag不仅可以提高CT的降解速率和去除率，而且有助于降低降解产物的总体毒性。本课题通过深入研究影响氯化消毒副产物三卤甲烷生成量的各个因素，可以有针对性地提出相应的措施以减少消毒副产物的生成量，在保障饮用水的安全性的基础上优化饮用水处理工艺。研究结果可为供水企业有效控制饮用水处理中THMs的生成量提供理论参考；通过研究Fe-FeOOH还原四氯化碳的影响因素，可以更准确地预测四氯化碳在多种环境条件下的还原反应速率，可以采取更加有效的措施提高降解速率和去除率，减少有毒有害物的生成量，研究结果可用于指导渗透性反应墙对氯代烃污染的治理技术..……全文目录文摘英文文摘第一章 绪论1.1研究背景1.1.1饮用水氯化消毒工艺的广泛应用和潜在的问题1.1.2四氯化碳的污染与修复治理1.2国内外研究进展1.2.1消毒副产物的毒害作用1.2.2消毒副产物的前体物1.2.3消毒副产物的形成机理1.2.4 DBPs生成的影响因素研究1.2.5有机氯代烃脱氯还原机理研究1.2.6铁还原系统对氯代烃的脱氯还原的影响因素研究1.2.7 CT脱氯还原的降解产物研究1.2.8羟基氧化铁和二价铁的存在普遍性1.3研究内容1.4研究意义第二章 试验方法和试验材料2.1腐殖酸模拟水样配制2.2 a-FeOOH的制备2.3主要测试项目与测试方法2.3.1消毒剂浓度测定2.3.2三卤甲烷THMs和四氯化碳CT的测定2.3.3其它指标测定2.4主要试验仪器和试剂2.4.1试验仪器一览表2.4.2主要试验试剂一览表第三章 氯化消毒过程中挥发性消毒副产物三卤甲烷形成的影响因素研究3.1腐殖酸模拟水样的特性表征3.1.1腐殖酸模拟水样的TOC表征3.1.2腐殖酸模拟水样的吸光度3.1.3腐殖酸的最大需氯量3.1.4腐殖酸与氯反应时间的确定3.2 THMs影响因素实验研究3.2.1 Br-对消毒副产物的影响3.2.2水体中常见金属离子对氯化消毒副产物THMs的影响3.2.3羟基氧化铁对THMs和氯消耗量的影响3.3分析与讨论3.3.1 Br-的影响3.3.1金属离子的影响3.3.2pH值的影响3.3.3羟基氧化铁对THMs的影响3.3.4致癌风险评价3.4小结第四章
Fe2+-羟基氧化铁对四氯化碳的脱氯还原降解的影响因素研究4.1实验内容与步骤4.2试验结果与讨论4.2.1 Fe2+-FeOOH还原系统对四氯化碳的脱氯还原降解4.2.2 Cu2+，Fe2+-FeOOH还原系统对四氯化碳的脱氯还原降解4.2.3 Ag+，Fe2+-FeOOH还原系统对四氯化碳的脱氯还原降解4.2.4 pH值对Fe2+-FeOOH还原四氯化碳的影响4.3小结第五章 结论与展望5.1结论5.2进一步研究的建议参考文献相似论文,67页,TU991.25,68页,TU991.25 R994.6,68页,TU991.25,102页,TU991.25,94页,TU991.25,84页,TU991.25 X52,43页,TU991.25,63页,TU991.25,71页,TU991.25 O657.31,70页,TU991.2,98页,TU991.24,124页,TU991.21 TP273,58页,TU992.7 X703.1,55页,TU991.21 TV697,36页,TU993.6 X171.1,54页,TU991.31,69页,TU991.25 X132.2,74页,TU991.11,72页,TU992.25
X703,64页,TU991.21 TU991.61中图分类:
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饮用水中三卤甲烷怎么去除
发布时间： 10:04:44&&中国污水处理工程网
　　申请日
　　公开(公告)日
　　IPC分类号C02F1/32; C02F101/36; C02F1/72
　　本发明提供一种利用UV/H2O2去除饮用水中三卤甲烷的水处理方法，包括以下步骤：将反应装置通饮用水后，打开反应装置中磁力搅拌器，调节磁力搅拌器转速为125～300r/将稳定发光的紫外灯管放到所述反应装置中，紫外灯管外设置石英套管;向反应装置的饮用水中投加过氧化氢进行处理，过氧化氢投加量5～30mmol/L，紫外灯功率12W～75W，停留时间20min～60经处理的饮用水中三卤甲烷包含的四种物质：三氯甲烷、三溴甲烷、二溴一氯甲烷和一溴二氯甲烷的去除率分别能达到43.97%、99.61%、99.38%和93.07%。有益效果是该方法完全分解三卤甲烷，不产生二次污染，过氧化氢消耗小，能耗小，对饮用水中TOC和UV254有一定的去除效果，对三卤甲烷去除效果非常好。
　　权利要求书
　　1.一种利用UV/H2O2去除中三卤甲烷的水处理方法，该方法是 在以铝箔纸包裹的有机玻璃圆筒形反应装置中进行，该方法包括以下步骤：
　　1)将所述反应装置通饮用水后，打开反应装置中磁力搅拌器，调节磁 力搅拌器转速为125～300r/
　　2)将紫外灯管外设石英套管的紫外灯管放到反应装置中;
　　3)向步骤2)反应装置中的饮用水投加过氧化氢进行处理，过氧化氢 投加量5～30mmol/L，紫外灯功率12W～75W，停留时间20min～60
　　经处理的饮用水中三卤甲烷总量去除率83%，三卤甲烷总量包含的四种 物质：三氯甲烷、三溴甲烷、二溴一氯甲烷和一溴二氯甲烷的去除率分别能 达到43.97%、99.61%、99.38%和93.07%。
　　说明书
　　利用UV/H2O2去除饮用水中三卤甲烷的水处理方法
　　技术领域
　　本发明涉及一种水处理方法，尤其是涉及一种利用UV/H2O2去除饮用水 中三卤甲烷的水处理方法。
　　背景技术
　　目前我国地表水体普遍受到不同程度的污染，主要污染物质为有机物， 而地表水中某些有机物经过氯消毒后，能够与氯反应生成消毒副产物。目前 已发现的氯消毒副产物有700多种，其中三卤甲烷(THMs)的产量是已知 的消毒副产物中比例最高的占20.1%，THMs包括三氯甲烷、一溴二氯甲烷、 二溴一氯甲烷和三溴甲烷四种。人群流行病学调查发现直肠癌和膀胱癌发生 与长期饮用水中人们暴露THMs水平有关，近年来对饮用水中THMs的去除 越来越引起人们的关注，加拿大研究了饮用水氯化消毒副产物与成人白血病 发生危险性相关关系，发现长时间接触总三卤甲烷超过40μg/L的人群，慢 性髓细胞样白血病发病率明显增高。因此三卤甲烷在饮用水中的含量应尽可 能地减少。
　　传统的对THMs的去除注意力主要集中于通过去除水中的有机物而达 到降低三卤甲烷的生成势(THMFP)上，如采用活性炭吸附去除有机物、 预氧化和替换消毒剂。虽然活性炭吸附和预氧化可以有效地去除有机物，降 低THMFP，但是去除率有限，没有去除的有机物经氯消毒后仍会产生大量 的THMs，而且活性炭吸附是物理去除，没有彻底分解有机物，容易造成二 次污染，活性炭吸附饱和后还要进行再生，增加了水厂的运行成本。替换传 统的氯消毒剂采用其他消毒剂可以一定程度上降低THMs的产生，如臭氧、 一氯胺等，但是这些消毒剂在应用上也有许多的不足之处。臭氧不能保证清 水池和管网中持续的消毒能力，臭氧虽然不产生氯代消毒副产物，但是会产 生一些毒性更强更难检测的副产物，如溴酸盐。而且臭氧设备昂贵，操作复 杂，可能对操作人员产生危害。一氯胺氧化能力比氯弱，需要较长的停留时 间，持续消毒能力较差，仍然会产生一系列消毒副产物。由于氯作为消毒剂 有其他消毒剂无法替代的一些优点。目前，我国大部分自来水厂仍然采用氯 作为主要的消毒剂。氯消毒因其杀菌效果快，持续消毒效果好，处理成本低 和运行管理方便等优点，仍是目前我国最主要的消毒方法，因此急于研究开 发降解生成的THMs的方法，且具有重要的现实意义和应用前景。
　　发明内容
　　本发明的目的是提供一种利用UV/H2O2去除饮用水中三卤甲烷的水处 理方法，以利于解决水处理中氯与一些有机物反应会产生较高浓度的三卤甲 烷的问题。
　　为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种方法。该方法是在 以铝箔纸包裹的有机玻璃圆筒形反应装置中进行，其包括以下步骤：
　　1)将所述反应装置通饮用水后，打开反应装置中磁力搅拌器，调节磁 力搅拌器转速为125～300r/
　　2)将稳定发光的紫外灯管放到所述反应装置中，紫外灯管外设置石英 套管;
　　3)向反应装置的饮用水中投加过氧化氢进行处理，过氧化氢投加量 5～30mmol/L，紫外灯功率12W～75W，停留时间20min～60
　　经处理的饮用水中三卤甲烷包含的四种物质：三氯甲烷、三溴甲烷、二 溴一氯甲烷和一溴二氯甲烷的去除率分别能达到43.97%、99.61%、99.38% 和93.07%。
　　本发明的效果是利用UV/H2O2去除饮用水中三卤甲烷的水处理方法，能 耗低，无二次污染，效率高，仅反应20min使三溴甲烷、二溴一氯甲烷和一 溴二氯甲烷去除率能达到99.61%、99.38%和93.07%，三氯甲烷去除率稍低， 但也能达到规定的限值之下，本发明没有调节原水的pH值，弥补了芬顿法 对pH值的苛刻限制，本发明是在常温常压下进行，不需要特殊装置和药剂， 过氧化氢消耗量也非常小，30mmol/L的过氧化氢投加量就可以基本完全去 除溴代三卤甲烷，三氯甲烷浓度也低于《生活饮用水卫生标准GB》 限值要求。采用本发明三卤甲烷被完全分解，不产生新的副产物，对饮用水 中的TOC和UV254有一定去除效果，对三卤甲烷去除效果非常好，设备上 无特殊要求，仅需要投加一定量的过氧化氢和低压汞灯，反应装置简单，易 于工业推广。自来水中潜伏着致癌物质“三卤甲烷”
　　潜伏在自来水中的罪魁祸首是三卤甲烷，包括三氯甲烷、二氯溴甲烷、三氯溴甲烷和三溴甲烷4种氯化物。在用三氯甲烷对白鼠和狗进行的9项实验中，有5项证实能引发肝癌或肾癌，其他3种氯化物也有一定的致癌性。
　　如此危险的致癌物――三卤甲烷是怎样生成的？又是怎样进入自来水中的呢？
　　三卤甲烷是净水场中用于消毒灭菌的氯，与食物的渣滓和浮游生物等有机物相互反应的产物。随着水质的恶化，自来水中氯的投放量也与日俱增，是它扮演了制造致癌物的主要角色。此外，撒在田里的大量农药或除草剂，某些合成洗涤剂和工厂排出的有机溶剂等，也可能污染饮用水源，使致癌物进入自来水。
　　如何减少自来水中的致癌物？
　　为了减少自来水中致癌物对人体的危害，应当采取积极的预防办法：个人和家庭不要饮用生自来水；提前将水装入容器放置，等三卤甲烷挥发一段时间后再用；尽量不使用合成洗涤剂。净水场改用臭氧和活性炭作为自来水的净化剂，可使三卤甲烷减少一半，让自来水中的有机物沉淀、减少后再投放氯，可使三卤甲烷减少45%。
　　矿泉水中必须含有哪些物质可防癌
　　饮用矿泉水中必须含有自由游离的二氧化碳每升在250mg以上、天然无机盐类每升10mg以上，所含的微生物和某些元素的含量要符合世界卫生组织饮用水的国际标准。
　　科学家认为矿泉水中含有多种人体必需的微量元素，其中包括钴、铁、锰、铜、锌、碘、铬、钒、氟、硅、镍、硒、锡和放射性元素氡等。
　　由于其含量适宜，饮用时感到清香甜美，甘冽爽口。这些微量元素是酶和维生素不可缺少的活性因子，它们参与激素的作用，促进核酸的代谢，帮助人体内微量元素钾、钠、钙、镁、碳、氧等发挥作用，并协助微量元素输送到全身，从而使人健康长寿，起到防癌作用
被 极地寒 删除于： 19:59:43
楼主邀你扫码
参与上面帖子讨论
发表于：11-07-18 15:36
占个位置,看看,吼吼~~~~
发表于：11-07-18 15:39
悄悄地顶起！不让任何人知道
发表于：11-07-18 15:52
支持好帖就是汇报的最好表现！！！
发表于：11-07-18 20:49
有搞头，哈哈，楼主不错
发表于：11-07-19 07:56
路过留个名
发表于：11-07-19 09:03
好贴顶了顶顶顶顶顶顶顶！！
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