水质背景对复合锰氧化膜去除地表水中氨氮的影响

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1、水质背景对复合锰氧化膜去除地表水中氨氮的影响Effectsofwaterqualitybackgroundonammoniumremovalbythemanganeseco-oxidesfilmfromsurfacewater基金资助：国家重点研发计划项目（2016YFC0400706）国家自然科学基金项目（51778521）FinancialSupport:NaturalKeyResearchandDevelopmentProgramofChina(2016YFC0400706)NaturalScienceFoundationofChina(

2、GrantNo.51778521)西安建筑科技大学硕士学位论文水质背景对复合锰氧化膜去除地表水中氨氮的影响专业：市政工程硕士生：卓瑞双指导教师：黄廷林教授摘要当前我国地表水氨氮污染问题日益严重，饮用水中过量的氨氮会直接危害人体健康。本文将地下水条件下培养成熟的复合锰氧化膜活性滤料用于地表水中氨氮的去除，通过中试实验研究了水质背景对复合锰氧化膜去除地表水中氨氮的影响，为化学催化氧化法的实际工程应用提供科学的依据。主要的研究成果和结论有：-1（1）水温在12.5℃以上时，投加5μg·L磷酸盐即可保持活性氧化膜的氨氮去除活性。春季和夏季水温较高，复合锰氧化膜

3、的氨氮去除活性维持在较高水平，-1当进水氨氮浓度较低时（不超过1.50mg·L），可以采用间歇投加磷酸盐的方式；当进水氨氮浓度较高时，必须采用连续投加的方式，以保证滤柱出水安全；秋季和冬季水温较低，复合锰氧化膜的氨氮去除活性降低，必须采用连续投加的方式，以强化其氨氮去除活性。（2）活性氧化膜对地表水中氨氮的去除同时包括催化氧化作用和生物作用。投加磷酸盐条件下，活性氧化膜的总活性和催化氧化活性分别是未投加磷酸盐条件的1.36倍和1.79倍，磷酸盐促进了活性氧化膜的催化氧化活性。通过SEM和EDS表征可以推测，活性氧化膜应用于地表水处理后其催化氧化活性有所

4、下降很有可能是混凝剂残留铝在滤料表面积累导致的。2+2+++2--（3）Mg、Ca、Na、K、SO4和Cl对复合锰氧化膜去除地表水中的氨氮+并未产生明显的影响，且整个滤层的氨氮去除率均较高。其中，K对氨氮去除稍2+2++-2-有促进作用；Mg和Ca有一定抑制作用；Na、Cl和SO4并未产生影响。（4）一般地表水源中的天然有机物浓度范围内，复合锰氧化膜仍可发挥高效的氨氮去除能力，高浓度的天然有机物对复合锰氧化膜的氨氮去除活性有不利影响。SEM和EDS分析结果表明，未吸附FA与吸附FA的活性氧化膜表面的C元素的原子百分比分别为18.06%和55.53%，C

5、元素的增加证实了FA在活性氧化膜表面的吸附行为。由FA与溶液中离子形成的不溶性络合物覆盖在活性氧化膜表面，占据氨氮的氧化活性位，从而导致氨氮去除能力下降。西安建筑科技大学硕士学位论文关键词：复合锰氧化膜；地表水；氨氮；磷酸盐；催化氧化西安建筑科技大学硕士学位论文Effectsofwaterqualitybackgroundonammoniumremovalbythemanganeseco-oxidesfilmfromsurfacewaterSpeciality:MunicipalEngineeringPostgraduate:ZhuoRui-shuan

6、gSupervisor:Prof.HuangTing-linABSTRACTAtpresent,ammoniumpollutioninsurfacewaterbecomeincreasinglyseriousinChina,andexcessiveammoniumindrinkingwatercandirectlyharmhumanhealth.Inthisstudy,theeffectofwaterqualitybackgroundonammoniumremovalbythemanganeseco-oxidesfilmcoatedquartzsand

7、swereinvestigatedbyapilot-scalefiltrationsystem.Itprovidesareferenceforthepracticalengineeringapplicationofchemicalcatalyticoxidation.Themainresultsandtheconclusionsareasfollows:-1(1)Dosing5μg·Lphosphatecanensurecompleteremovalofammoniuminwaterwhenthetemperaturewasabove12.5℃.Whe

8、nthewatertemperaturewashigherinspringandsummer,