慢砂过滤技术对湟水河水的净化机制研究.pdf

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1、分类号密级公开UDC学号20150913004青海师范大学硕士学位论文慢砂过滤技术对湟水河水的净化机制研究研究生姓名卫旭琴导师姓名（职称）杨林，教授申请学位类别硕士学科专业名称分析化学研究方向名称化学计量学论文提交日期2018年3月论文答辩日期2018年5月学位授予单位青海师范大学学位授予日期2018年7月答辩委员会主席评阅人，慢砂过滤技术对湟水河水的净化机制研究青海师范大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了本文特别加以标注和致谢

2、的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括为获得青海师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：青海师范大学学位论文使用授权声明青海师范大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质版论文的内容相一致。除在保密期间内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文

3、的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权由青海师范大学研究生部办理。研究生签名：导师签名：日期：慢砂过滤技术对湟水河水的净化机制研究慢砂过滤技术对湟水河水的净化机制研究中文摘要由于水净化问题越来越受到人们的关注，并且净化机制也逐渐引起重视，所以通过采用慢砂过滤技术方法净化西宁市湟水河水，为了对水的净化机理有更深层次的了解，对净化技术所用的砂子进行结构特征分析和渗透性能分析，同时还以净化前后水中CODMn、氨氮的数据为依据，通过对吸附过程、热力学与动力学的研究，对数据进行拟合，为今后的水净化提供技术参

4、数和奠定理论基础，也进一步阐明慢砂过滤净化饮用水的净化本质，研究的主要内容：1、慢砂过滤技术中吸附剂的表征研究对净水装置和原理进行介绍，与之前的净水装置比较，不仅净化了水，而且可以对硬水进行软化，并对净化过程中所用的吸附剂（净砂）做了SEM表征。放大到500倍时可以看到砂子自身也是一个多孔的结构，说明在慢砂过滤技术净化水质的过程中，这些空隙和孔隙就起到了层层过滤的作用，而且可以多次使用。2、慢砂过滤技术过程中的渗透性能研究通过改变中粒含量来分析孔隙率、不均匀系数和曲率系数与渗透系数的相关关系，通过分别建

5、立了砂砾土渗透系数与三个孔隙特征参数的一元回归模型时，发现单个特征参数对渗透系数的影响具有随机性，相关性在0.9左右，而当渗透系数与三个孔隙特征参数建立多元回归模型时相关性达到0.99以上，较之前的一元回归模型相关性好，预测出的数值与实验值更接近。3、慢砂过滤技术对水中CODMn吸附的动力学与热力学研究净砂对水溶液中CODMn的吸附符合Langmuir等温线方程，且K1均为正值，说明反应在常温下可自发进行，慢砂可自动吸附河水中的有机物，在动力学分析中二级动力学模型能更好的反应慢砂对水质中有机物的吸附过程

6、；在热力学分析过程中ΔH为负值说明净砂对水中CODMn的吸附为放热过程，ΔG也为负值说明吸附可自发进行，ΔS为正值说明吸附过程增加了固液界面的混乱度。4、慢砂过滤技术对水中氨氮吸附的动力学与热力学研究净砂对水溶液中氨氮的吸附表明Freundlich等温线比等温线Langmuir更吻合慢砂对有机物的吸附过程，在动力学分析中二级动力学模型能更好的反应慢砂对水质中I青海师范大学硕士学位论文氨氮的吸附过程；在热力学分析过程中ΔH为负值说明净砂对水中氨氮的吸附为放热过程，ΔG也为负值说明吸附可自发进行，ΔS为负值

7、说明吸附过程降低了固液界面的混乱度。5、慢砂过滤技术对水中氨氮吸附的线性拟合与非线性拟合的对比分析在Langmuir、Freundlish吸附等温线模型和准一级动力学模型中，非线性拟合的相关系数比线性拟合的都较高，说明对于这三种模型来说非线性拟合能更好的描述砂子吸附水中氨氮的吸附过程。在准二级动力学模型中，线性拟合的相关系数反而比非线性拟合的相关系数大，图中点基本都在线性拟合的直线上，说明对于准二级动力学模型来说用线性拟合效果更好，更合理，这与准一级动力学模型的结论刚好相反。在Van’tHoff模型中，

8、线性拟合与非线性拟合的相关系数接近，采用哪种拟合方式都比较合理。在模型拟合中，采用非线性拟合还是线性拟合需要看情况而定，不一定所有的非线性模型拟合效果都比较好。关键词:慢砂过滤，渗透性能，吸附动力学和热力学的非线性分析，线性分析II慢砂过滤技术对湟水河水的净化机制研究StudyonpurifyingMechanismofHuangshuiRiverbyslowSandFiltrationTechnologyAbstract:Aswaterp